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三相电源的故障之缺相
发布时间:2023/9/25 16:14:01

1   缺相故障

缺相故障是指任一火线没接牢或断开或零线没接牢或断开的故障。
      为了能准确说明问题,我们把缺相故障分为火线缺相故障和零线缺相故障。


2   火线缺相故障

2.1   火线缺相故障的危害 
             ① 对三相三线负载来讲,火线缺一相就相当于负载单相运行,此时会产生100%的负序电压不平衡度,也就是说对旋转电机来讲,其电压出力一半在让它正转,一半在让它反转;很明显,对三相旋转电机来讲表现就是带载带不动,电流却很大,很快烧毁!
             ② 对三相四线负载来讲,缺的那一相火线相关的单相电压会变很低(理论为零),带不动三相四线单相负载,负载不能正常工作!

1.2   火线缺相故障的保护 
             ① 投运前,若火线缺相,禁止合闸,以免烧电机或单相负载失压工作不了。
             ② 运行过程中,若火线缺相,应在能躲过电网干扰的情况下,尽快跳闸停止供电,以免烧电机或单相负载失压不工作。
       这里对为啥要躲过电网干扰做一通俗说明,我们假设两个场景来说明问题。第一个是隔壁柜子里的AB两相不知道什么原因突然短路了,第二个是本柜的AB两相不知为何突然短路了。
        第一种情况,隔壁柜子AB相短路,这时AB两相电压为零,相当于只有检测到C相电压,负载在这一时刻单相运行(缺相了),这时如果我的反应速度太快,隔壁一短路,我这里就马上跳了,这个显然是不经济的,如果有很多个间隔的话,那意味着有一个间隔短路,其它所有间隔都得跟着跳,恢复起来就麻烦了,会极大的影响生产。由于短路故障是瞬时故障,发生后其本回路上的空开(短路保护)会迅速断开故障点,故障点一断开,电压又马上恢复正常,因此这种情况下,保护器不应动作,短路保护动作造成的电网暂态的扰动是电网的干扰,不是常态。一般情况下短路保护从发生到故障切除有0.1s就能切除故障,因此在这种故障干扰下,火线缺相保护不应动。
       第二种情况,本柜AB相短路,那我本柜的火线缺相保护就应该快速动作吗?肯定也不行。原因在于,火线缺相保护一般控制的是接触器(负荷开关),它是没有分断短路电流的能力的,你空开没跳呢,让接触器去分断短路电流,接触器会炸掉!因此一定要等到空开跳开短路电流后火线缺相故障还存在再动作,跳开后恢复正常了,咱就不动好了。这样才能保证安全性!
       哪些设备需要设置火线缺相保护:很明显,不管是三相三线负载还是三相四线负载,在三相电源进线端均应设置火线缺相保护! 
2   零线缺相故障
2.1   零线缺相故障的危害

       对三相四线负载来讲,零线缺相时,若三相负载不平衡,会造成相电压的变化,负载轻的电压变高,负载重的电压变低;当相电压高于三相四线单相负载额定电压的1.3倍时会损坏设备电源,当低于负载额定电压很多时,会让单相负载不工作!
       ① 投运前,若能检测到零线缺相,禁止合闸,以免三相四线负载烧电源或工作不正常。
       ② 运行过程中,若检测到零线缺相,应在能保证设备安全运行的前提下,尽快跳闸停止供电,以免三相四线负载烧电源或工作不正常。
2.2   零线缺相故障的保护
       这里对若能检测到零线缺相做一个相关说明,首先明确一点,零线缺相对应的负载性质是三相四线负载,三相四线负载一般是由接在火线跟零线间的单相负载构成,尽可能平衡分布在三个火线对零上;那就是说这个三相四线负载的平衡度就有可能是从绝对平衡到极端不平衡区间的任意值,考虑到负载运行时还是变化的,就可能造成这个负载的不平衡度是一个动态变化的量。那么如果在投运前,如果电网的三相四线负载不平衡度刚好变化在绝对平衡到很小的不平衡时,有可能检不到零线缺相而投上(大多数情况下,三相四线负载想要非常平衡是小概率事件,因此大部分情况下,投运前的预判是有作用的,但不能忽略这种小概率的可能性)。在运行过程中实际上也一样,大概率是运行过程中零线缺相,会马上检测到并被保护,但也不排除小概率的情况。但最终来讲,不管大概率还是小概率,其实我们怕的电压过高或过低造成的设备损坏和设备运行不正常。因此反过来讲,假设零线是断了,但架不住电网的三相四线负载非常平衡,其实是不影响正常运行的。这个时候我们应该关注由于零线缺相,当负载动态变化造成有危险的单相电压时,及时切除保护单相设备的安全!
        因此,一般三相四线负载装设零线缺相保护的都应配置接下来我们要讨论的过欠压保护, 这样两个保护配合就能万无一失!
       哪些设备应装设零线缺相保护:很明显,只要负载中有用到N线的,均应装设零线缺相保护。以防止零线缺相造成的过电压和低电压造成单相设备烧毁或工作不正常。

 悍客HMP21-PFEHMP21-PDSHMP21-PASHMP21-MPDHMP21-MPM等产品均具备缺相保护功能,缺相时有专门的LED状态指示,且可以指示缺火线还是缺零线,方便运维人员检修。

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