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三相电供电常见故障分析

时间:2018-07-07 20:22 来源:电工之家 手机版

三相电供电常见故障分析
 1、 单相短路故障
现在很多场合为了取电方便,直接采用三相电的相电压供电。包括目前很多农村电网设计都是将三相电中的三相平均分给三组用户使用,从而省掉了三相变压器。这种供电方式虽然节省了一些设备的投入,但是对用户的用电设备带来很大隐患。在实际应用中,单相短路接地故障发生的概率最高可达65%,两相短路约占10%,两相短路接地约占20%,三相短路约占5%。下面简单分析一下单相短路的威胁。
三相电供电常见故障分析
图2 三相电单相短路示意图
如上图所示,一旦出现单相短路现象,会抬高中线电位,对用电人员的安全有较大威胁(有零线接外壳保护的设备)。同时在短路瞬间,负载2与负载3需要承受瞬间大电压冲击,严重时电压值直接上升到线电压(380VAC)。致使用电设备出现过电压损坏现象。
2、 输电线中线开路
在实际用电环境环境中,往往会由于线路安装不当,或熔断器及开关安装位置不当,导致中线断开。如果中线断了,三相负荷中性点电位就要发生位移。中性点电位位移直接导致各相的输出电压不平衡,而相电压太高会使设备过电压而直接烧毁,而相电压偏低的相,可能会由于电压降低,电流增大而损坏设备。由于三相电电压计算非常复杂,由于负载矢量的引入,最终详细计算公式也异常难懂。下面以一种简单的方式解释一下中线短路对线电压的影响。
三相电供电常见故障分析
图3 三相电中线开路示意图
如上图,假设负载3开路,同时中线出现中断。此时负载1与负载2串联后接在线电压UUV­(380VAC)上,两个负载上的电压主要取决于Z­1与Z2的大小。若Z1远远大于Z2时,则负载1的的电压会接近与380VAC的线电压,此时负载1就很可能由于过电压而损坏,而负载2可能会由于电压过低而停止工作。在正常情况下,相电压之间影响较小,可正常使用。
3、 设备供电中线开路
电力设备除了输电线容易出现故障外,设备电源输入及插座等出现故障也有可能使设备出现损毁。由于大多数场合均采用三相四线制电源,同时三相四线制电源还有一个比较特殊的应用,及采用三相四线制全波整流时,只要任何一相有电设备均能正常运转。
三相电供电常见故障分析
图4 供电设备中线开路示意图
如上图所示,三相四线制全波整流,此电路好处在在三相电任意两相出现问题时,此供电电路任然可以继续工作。但是一旦整流电路中的中线中断或则未连接,此电路就变为三相三线制整流电路,此时电压有原来310VDC升高到538VDC,若后级设备无法承受538VDC高压,将后损坏后级设备。