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Balanceo de fases
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Balance de fases
¿Qué significa asimetría (desequilibrio) en sistemas trifásicos?
El sistema más común es el sistema trifásico de 400V formado por tres tensiones alternas que se desplazan en el tiempo 120 ° Entre las fases L1, L2 y L3, hay 3 tensiones fase a fase UL1-L2, UL2-L3, UL3-L1 que también se conocen como tensiones de línea a línea. Representado gráficamente en un diagrama fasorial, estos voltajes dan como resultado un triángulo isósceles. Los 3 voltajes contra el neutro N del transformador son los voltajes en estrella (tensiones de fase a neutro) UL1-N, UL2-N, UL3-N que también se pueden dibujar en el triángulo isósceles.
INTRODUCCIóN
En condiciones normales en un sistema trifásico, todos los voltajes son iguales en su magnitud y todos los ángulos son 120 °. Una desviación de esto se llama asimetría (desequilibrio).
Resumiendo
Dado un sistema rígido, es decir, los voltajes de fase a fase son constantes, los voltajes de fase a neutro en la carga (punto de medición A) pueden cambiar sin cambiar la simetría externa. Dado un sistema rígido, es decir, los voltajes de fase a fase son constantes, los voltajes de fase a neutro en la carga (punto de medición A) pueden cambiar sin cambiar la simetría externa
Tipos de desbalance
SEGUNDO
Sin embargo, si las tensiones de fase a fase cambian, esto siempre provocará un cambio de los voltajes de fase a neutro. Esto ocurre con cargas de potencia motriz cuando falla una fase. Los bobinados del motor U y V inducen una tensión en el devanado W desconectado, que ya no corresponde a la tensión original del sistema. Por lo tanto, el sistema de tres fases aguas abajo de los fusibles en el punto de medición B ahora se volvió asimétrico. Esto se conoce como potencia inversa.
Para detectar una asimetría en un sistema, para el primer caso, los 3 voltajes fase a fase contra el punto de estrella (conductor neutro (N) se deben medir y comparar entre sí. Incluso las diferencias de voltaje más pequeñas causan una asimetría. Se puede calcular por:
Detección
Formula
Caso 2
En el segundo caso, basta con comparar la magnitud de los voltajes de fase a fase y determinar la asimetría (desequilibrio) con la ecuación anterior.
Consecuencias
Interrupción del conductor neutro
Al principio, se considera el caso de un conductor neutro roto, los voltajes de fase a neutro pueden alcanzar valores peligrosamente altos, hasta la magnitud del voltaje de fase a fase en casos extremos. Está claro que esto dañaría o destruiría las cargas conectadas. Dichas sobretensiones son una consecuencia de un desequilibrio severo que se encuentra con frecuencia en sistemas privados o comerciales. Esto se debe al hecho de que los dispositivos eléctricos utilizados allí son principalmente consumidores monofásicos con diferentes consumos de energía.
Aunque se presta atención en las instalaciones para distribuir simétricamente las cargas a las 3 fases, la carga asimétrica no se puede evitar en el uso diario del equipo eléctrico. Un ejemplo para una carga altamente asimétrica puede ser una lavadora (2000 W) en la fase L1, bombillas (100 W) en la fase L2 y una radio (20 W) en la fase L3
voltaje inverso
El voltaje inverso, también llamado alimentación inversa, se convierte en un problema cada vez que se interrumpe un conductor en la instalación eléctrica. Tal interrupción puede ser causada por un fusible fundido, un conductor roto o un fallo de contacto en un dispositivo de conmutación, por ejemplo . Sin embargo, un voltaje inverso solo ocurre cuando un motor o transformador trifásico está presente.
Debido a que los motores que se ejecutan en dos fases debido a una interrupción tienen la característica de regenerar la fase del sistema faltante por sí mismos. Sin embargo, la magnitud y el ángulo de este voltaje no coinciden con el voltaje original del sistema. Por lo tanto, el sistema trifásico se volvió asimétrico aguas abajo del punto de interrupción. El grado de asimetría depende del tipo, tamaño y carga del motor.
señalizar incluso los desequilibrios más pequeños mediante relés de medición y desconectar cargas si es necesario antes de que puedan evolucionar a condiciones peligrosas. Los relés de sobretensión / subtensión convencionales no son adecuados para una detección temprana. Para detectar una asimetría del 5%, por ejemplo, de acuerdo con la ecuación (1), solo mediante el uso de relés de voltaje, tenían que ajustarse a un valor de sobretensión o subtensión del 2,5%. Sin embargo, esto no sería útil ya que no hay necesidad de desconectar a una tensión mínima de solo 2.5%.
Por lo tanto, el monitor DOLD IL 9069 sería un dispositivo de medición adecuado para este caso porque detecta una asimetría de los voltajes de fase a neutro. Como los voltajes de fase a neutro pueden alcanzar valores altos en caso de fallo, el relé debe ser capaz de soportarlo.
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