Kiedy pojawia się asymetria napięcia

Asymetria napięcia jest związana z jednym z trzech czynników: nierównomiernym napięciem w fazach, przesunięciem fazowym napięcia innym niż 120 stopni lub innym poziomem odkształceń napięcia w fazach. Dwa ostatnie czynniki są w zasadzie zawsze powiązane z pierwszym, więc to odchylanie się wartości napięcia jest najważniejszą przyczyną pojawiania się asymetrii napięcia.

Kiedy pojawia się asymetria napięcia

Asymetria napięcia jest związana z jednym z trzech czynników: nierównomiernym napięciem w fazach, przesunięciem fazowym napięcia innym niż 120 stopni lub innym poziomem odkształceń napięcia w fazach. Dwa ostatnie czynniki są w zasadzie zawsze powiązane z pierwszym, więc to odchylanie się wartości napięcia jest najważniejszą przyczyną pojawiania się asymetrii napięcia.

Asymetria w nieobciążonej sieci elektrycznej może zaistnieć, ale w bardzo niewielkim stopniu, jeśli nie ma uszkodzeń w sieci. Mowa tu np. asymetrii obwodu magnetycznego trójfazowych transformatorów. Generatory i agregaty prądotwórcze nie wywołują same w sobie asymetrii, wartości napięć są bowiem identyczne, a kąt przesunięcia fazowego wynika z mechanicznej budowy generatorów i wynosi 120 stopni. Natomiast w stanach awaryjnych asymetria napięcia może się pojawiać. Mowa tu na przykład o przebiciach międzyzwojowych, które często są dość trudne do wykrycia, zarówno w generatorach, jak i w transformatorach. Z tego wynika prosty wniosek, że badanie transformatora czy generatora bez obciążenia w zakresie asymetrii napięć może pozwolić na wykrycie przebić międzyzwojowych, co powinno być przyczynkiem do dokładniejszej diagnostyki maszyny czy transformatora.

Asymetria w sieci w normalnych stanach pracy wywoływana jest przez niesymetryczny odbiór energii elektrycznej. To dzieje się naturalnie, gdy mamy do czynienia z odbiornikami jednofazowymi. Pomimo że projektanci sieci elektrycznej starają się tak planować instalacje, żeby obciążenia się symetryzowały, to przy silnych różnicach obciążenie może doprowadzać do ponadnormatywnych asymetrii napięcia. Oczywiście asymetrie mogą wywoływać także awarie odbiorników w sieci, a co bardziej nawet znaczące − awarie układów kompensacji mocy biernej.

Autor: dr inż. Łukasz Rosłaniec, absolwent studiów magisterskich i doktoranckich na Wydziale Elektrycznym Politechniki Warszawskiej, specjalista m.in. w zakresie jakości energii elektrycznej
Słowa kluczowe:
asymetria napięć