Распределение нагрузки по фазам

При проектировании  приходится распределять однофазные электроприемники по фазам, в случае с трехфазным щитом. В однофазном щите все ЭП имеют одноименную фазу.  Сегодня поделюсь своими знаниями и наработками по распределению однофазных ЭП по фазам.

Все, что мне удалось найти по этой теме:

Распределение нагрузок между фазами сети освещения общественных зданий должно быть, как правило, равномерным. Разница в токах наиболее и наименее нагруженных фаз не должна превышать 30 % в пределах одного щитка и 15 % — в начале питающих линий.

А как это реализовать – задача проектировщика.

Чтобы как-то упростить и ускорить свою работу я сделал очень простую программу, которая в полуавтоматическом режиме выполняет распределение однофазных ЭП по трем фазам. Если однофазных  электрроприемников 3-5 шт., то распределить по фазам можно выполнить и вручную, но если таких ЭП будет 20-30 шт., то придется немного повозиться с распределением.

Внешний вид программы:

Программа для распределения однофазных ЭП по фазам

Слева расположены две таблицы, справа — вертикальная таблица с исходными данными. Верхняя таблица предназначена для автоматического распределения, а в нижнюю таблицу можно вручную записывать значения, если захотите расставить значения по-другому.

Программа рассчитана на 30 однофазных ЭП.

Как работает программа по распределению однофазных ЭП?

1 Записываем групповые токи в ячейки напротив №1-№30 (вертикальная таблица).

2 Выделяем диапазон ячеек от R1 доя Rn (столбец с данными). Например, если у  вас 15 ЭП, то от R1 доя R16.

3 Нажимаем правой кнопкой мыши -> СОРТИРОВКА -> СОРТИРОВАТЬ ОТ МАКСИМАЛЬНОГО К МИНИМАЛЬНОМУ -> СОРТИРОВКА.

Значения в таблице отсортировались от максимального к минимальному и автоматически распределились по фазам в левой верхней таблице.

Но что делать, если у однофазных ЭП разные коэффициенты спроса? В таком случае наше распределение будет не совсем верное. Поэтому, в качестве исходных групповых токов необходимо записывать токи с учетом коэффициентов спроса.

С удовольствием выслушаю ваши предложения по улучшения данной программы.

Скачать программу можно на странице МОИ ПРОГРАММЫ.

Советую почитать:

Программа для расчета токаКак посчитать потери мощности и электроэнергии?Удельное сопротивление меди и алюминия для расчетовРасчет времени срабатывания ВА88 с МР211

Причины и последствия перекоса фаз

На практике можно отметить явления внешних и внутренних перекосов. Первый из них вызван источником электроэнергии (горэлектросеть), второй вызван потребителями на предприятии.

В случае, когда энергия по фазам распределяется не равномерно, возникает перекос. Однако даже при равномерной нагрузке могут возникнуть факторы, являющиеся причиной возникновения перекоса:

  • Разные типы нагрузок в сети (индуктивная и емкостная);
  • Энергопотребители в разные моменты времени могут потреблять различную мощность. Например, в момент запуска прибора возникают пусковые токи, увеличивающие нагрузку;
  • Длительность и неравномерность включения приборов.

Тем самым в любой трехфазной сети эффект перекоса фаз можно встретить практически всегда. Исключение составляют сети, в которых применяется симметрирующий трансформатор. Небольшие перекосы могут стать причиной уменьшения срока работы прибора, а сильные приводят к аварийным отключениям и возможным отказам.

Причины фазного перекоса

Причин может быть несколько, но в большинстве своем они появляются из-за неправильного распределения нагрузки по фазам. Если зафиксирован перекос фаз, то вывод однозначен – в сети существует перегрузка одной или пары фаз.

Риску перекоса фаз больше всего подвергаются предприятия, в которых функционируют:

  • индукционные и рудотермические печи;
  • электросварочные устройства;
  • другие мощные нагревательные установки.

Возникновение перекоса может произойти при обрыве фазы, следствием которого будет сильное увеличение токов в неповрежденных фазах. Возникает аварийный режим, который провоцирует перегрузки электрооборудования и выход их из строя до срока.  Иногда причина проблемы – неполадки с автоматическим выключателем.

Распределение энергии в многоквартирном доме с системой TN-C

TN-C устаревшая система, но в домах старой постройки активно эксплуатируется. Это четырехпроводная система, состоящая из трех фаз напряжения и совмещенного нулевого и рабочего проводников (L1, L2, L3, PEN). В этой системе PEN проводник не подлежит расщеплению и в таком виде и приходит к потребителю. Также стоит отметить, что довольно часто фазным проводам присваивают название А, В, С.

В итоге при такой системе электропитания при однофазном подключении потребитель подключен двумя проводами (L, PEN), а при трехфазном четырьмя (L1, L2, L3, PEN).

От подстанции к дому приходит питающий кабель, прокладываемый под землей. Кабель заходит во вводной ящик, соединяемый с распределительным щитом:

Уже от него будут отходить прокладываемые вертикально стояки. На каждом этаже к стоякам будут подключатся этажные щитки, от которых будет уже осуществляться электроснабжение квартир.

Вводы могут выполнятся различными способами, это напрямую зависит от этажности и размеров дома, от системы прокладки кабелей (в коллекторе или в земле). Почему так? Да потому что нагрузка дома с количеством квартир 100 будет значительно ниже дома с количеством квартир 500. Более того, требования к электроснабжению, например, пятиэтажного дома относительно невелики – в доме нет лифтов и нет необходимости установки дополнительных насосов для поддержания напора воды, что не скажешь про 30-ти этажный дом, где нельзя оставлять без питания лифты и насосы водоснабжения.

Именно по этим причинам в большие домах  могут вводить не один, а два и более кабелей электроснабжения со взаимным резервированием. Выполнения распределения электрической энергии между общедомовыми нагрузками (лифты, освещение подъездов, насосы) и квартирами задача довольно сложная и трудоемкая. Распределение выполняют с помощью комплектных электротехнических устройств, способы крепления, размеры и места установки которых согласовывают с конструкциями домов.

Давайте рассмотрим варианты подключения квартир к стоякам в домах многоквартирных с системой TN-C. У стояка имеется четыре провода – три фазы и один PEN проводник, обозначенные на схеме как А, В, С и PEN:

Между фазами (А-В, С-В, С-А) напряжение будет в 1,73 или 1больше, чем между любой из фаз и нейтральным проводником (нулем). Отсюда рассчитываем напряжение между фазой и нейтралью – 380/1,73 = 220 В. В каждую из квартир заходит два провода – фаза и нейтраль. Ток в обеих этих проводах будет абсолютно одинаков.

К разным фазам стараются подключать нагрузку (в нашем случае квартиры) равномерно. На рисунке а) из шести квартир на каждую фазу подключено по две. Равномерное подключение дает возможность уменьшить ток нулевого проводника и избежать перекоса фаз.

В домах старой постройки иногда применяли вместо этажных щитков совмещенные электрошкафы. Пример такого шкафа показан ниже:

У этого шкафа есть отсеки с отдельными дверцами. В одном отсеке располагаются  таблички с номерами квартир, выключатели и автоматические выключатели. В другом – счетчики, в третьем – слаботочные устройства, такие как телефоны, сети телевизионных антенн, витых пар домофона, интернета и прочих устройств.

В таком этажном щитке к каждой квартире относятся один выключатель и два автоматических выключателя (для линии освещения общего первый, и второй для штепсельных розеток). В некоторых исполнениях электрошкафов возможно присутствие штепсельной розетки с защитным контактом для подключения различных машин (например, уборочных).

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: