ElektroPrůmysl.cz, březen 2017

Elektro Průmysl .cz ENERGETIKA, TRANSFORMÁTORY, POHONY A MĚNIČE FREKVENCE 198 | březen 2017 Účinky nesymetrie napětí Nesymetrie napětí je v třífázové distribuční soustavě všeobecně způsobena nerovnoměrným zatížením ve dvou nebo třech fázích jednofázovými zátěžemi. Zpětná impedance třífázového indukčního stroje odpovídá jeho impedanci při rozbě- hu. Proto stroj pracující s nesymetrickým napájením bude odebírat proud se stup- něm nesymetrie několikanásobným ve srovnání s napájecím napětím. Následkem toho se mohou třífázové proudy značně li- šit a zvýšený ohřev vodičů. Například nesymetrie způsobí protéká- ní zpětné složky proudu trojfázovým in- dukčním motorem, která bude redukovat výstupní točivý moment při jmenovitém proudu nebo při jmenovitém výstupu způsobí nadměrný ohřev motoru. V někte- rých motorech může nesymetrie 3 % mít za následek snížení jmenovitého výstupu o 10 %. Extrémním případem nesymetrického napájení je odpojení jedné fáze, což rychle vede k destrukci stroje. Motory a generá- tory, zejména větší a nákladnější, se chrá- ní odpovídajícími ochranami v souladu s ČSN 33 3051 . Jestliže nesymetrie napájení je dostatečná, ochrana proti „jednofázové- mu chodu“ může reagovat na nesymetric- ké proudy a vypnout stroj. Protože hlavním účinkem nesymetrie je ohřev vinutí stroje, mohou být připuště- ny krátkodobé úrovně nesymetrie do 4 % po několik sekund nebo dokonce několik minut. Účinek na měniče se bude měnit v zá- vislosti na typu výkonového obvodu a na použité metodě řízení. Každý typ řízení a obvodu by měl být detailně analyzován. Účinek na řízené a neřízené měniče, které napájejí odporové zátěže, bude všeobec- ně malý. Fázově řízené měniče typu, který používá fázově posouvané síťové napětí, jako jejich vztažný signál, budou ovlivněny méně než měniče, které používají k syn- chronizaci se sítí lineárně stoupající napětí a jeho průchod nulou jako vztažný signál. Řízené a neřízené měniče, které napájejí baterie kondenzátorů a které napájejí stej- nosměrný meziobvod nepřímých měničů (střídače zdrojů napětí), budou mít nesy- metrie proudu, které jsou značně větší než je nesymetrie napětí a větší než měniče, které napájejí induktivní zátěž jako je stej- nosměrný motor (viz ČSN EN 61800-3 ed. 2, příloha B.5.3). Vícefázové měniče, v kterých vstupní fázová napětí přispívají postupně k stej- nosměrnému výstupu, jsou také ovlivňo- vány nesymetrií napájení, která způsobuje nežádoucí zvlněnou složku na stejnosměr- né straně a necharakteristické harmonické na střídavé straně. Zvláštní péče by měla být věnována měničům, které napájejí kondenzátorové baterie, jelikož vrcholový proud je nesy- metrií napětí značně zvětšen. Pro velmi velké kondenzátorové baterie, kde zvlnění napětí je malé, je vrcholový proud každé fáze omezen jen impedancí zdroje (impe- dancí sítě v místě připojení měniče a v kmi- točtovém rozsahu vrcholového proudu), jakoukoliv přídavnou impedancí v měniči a rozdílem napětí kondenzátorové baterie a síťového napětí (například pro nesymetrii napětí 3 % a impedanci zdroje 1 % může být poměr vrcholových proudů mezi fá- zemi až 20 %; Toto je však extrémní pod- mínka, jelikož je nepravděpodobné, že při impedanci zdroje 1 % by jednofázová zá- těž mohla způsobit tak velkou nesymetrii (viz ČSN EN 61800-3 ed. 2, příloha B)).