ГОСТ IEC 61000-4-27—2016
Приложение А
(справочное)
Источники, воздействия и измерение несимметрии
А.1 Источники
Основной причиной несимметрии являются однофазные нагрузки.
Внизковольтныхсетях однофазные нагрузки почти исключительно подключены посхеме «фаза—нейтраль*,
но они распределены между тремя фазами более или менее равномерно. Всетях среднего напряжения ивысоково
льтных сетяходнофазные нагрузки могут быть подключены посхеме «фаза—фаза» или «фаза—нейтраль».
Значи тельными однофазными нагрузками являются, например, железнодорожные источники питания
переменного тока или однофазные индукционные печи. Некоторые трехфазные нагрузки с несимметричным
режимом работы, например дуговые печи, являются причиной несимметрии.
Высокие уровни несимметрии в течение коротких периодов времени, как правило, вызваны сбоями в сети.
Эти сбои происходят восновном всетях низкого напряжения, но могут также возникать в сетяхсреднего и высокого
напряжения.
В зависимости от характеристик оборудования защиты и полного сопротивления сети эти сбои приводят
к различным состояниям несимметрии. какпоказано в таблице 1 (см. раздел 5).
А.2 воздействия
В условиях несимметрии полное сопротивление трехфазного асинхронного двигателя подобно его полному
сопротивлению в момент пуска (низкое полное сопротивление), что приводит кочень большому пусковомутоку, до
десяти раз превышающему установившийся ток. Следовательно,двигатель, функционирующий в условиях несим
метричного питания, будет создавать несимметричные токи, степень несимметрии которых внесколько раз превы
шает степень несимметрии напряжений. В результате токи втрехфазных системах могут значительно различаться и
увеличенный нагрев фаз(ы) с более высоким током будет лишь частично компенсирован уменьшением нагревав
других фазах. При повышении температуры может произойти отключение одной фазы, что может быстро привести
к разрушению двигателя.
Двигатели и генераторы, в частности наиболее крупногабаритные и дорогостоящие, могут быть снабжены
защитой для обнаружения указанного состояния и отключения машины. При достаточно высокой несимметрии
напряжения однофазная защита может реагировать на несимметричные токи и отключать машину.
Многофазные преобразователи, в которых отдельныевходные фазные напряжения поочереди вносят вклад
в напряжение постоянного тока на выходе, также будут подвергаться воздействию несимметрии напряжений,
вызывающей нежелательные пульсации на стороне постоянного тока и нехарактерные гармоники на стороне
переменного тока.
Работа аппаратуры управления также может быть нарушена, особенно если вее конструкции предусмотрено
лишь симметричное питающее напряжение. Кроме того, датчики по экономическим причинам часто размещают
лишь в одной или в двух фазах, и в результате возникают ошибки управления и регулирования, ведущие к воз
можному серьезному ухудшению функционирования.
А.З Измерение
А.3.1 Симметричные составляющие
Представленный ниже метод симметричных составляющихотносится ктрехфазным системам, но применим
также и к многофазным системам.
Трехфаэная система электропитания считается несимметричной, если три смежных вектора, используемых
для ее представления, например векторы напряжения или тока, отличаются значением, или когда углы сдвига фаз
между последовательными векторами не равны 120*. Для анализа таких цепей при условиях несимметрии был
принят метод симметричных составляющих,чтобы упроститьипрояснить расчет нарушений несимметрии системы
питания, несимметричных нагрузок и пределов устойчивости трехфазных энергосистем.
Этот метод приводит три связанных несимметричных вектора (Ua, Ub и Ucна рисунке А.1) к трем наборам
симметричных векторов (I/,д.1У1й, l/1c:U2a, J2b, U2c: U0a. U0b, U0cна рисункеA.2). Tривектора каждого набора имеют
одинаковое значение и расположены с фазовым сдвигом либо 0* (рисунок А.2с)). либо 120° [рисунки А.2а) и А 2Ь)].
Каждый набор векторов (например. L/,a U ,B. £У1с) является симметричной составляющей исходных несимметрич
ных векторов иопределяется каквекторная система прямой,обратной или нулевой последовательности. Это отно
сится как к вращающимся векторам, таким как напряжения или токи, так и к невращающимся векторным
операторам, таким как полное сопротивление или полная проводимость. Нижеперечисленные примеры относятся к
вращающимся векторам напряжения.
8