Lệch pha là gì?

Lệch pha là hiện tượng phổ biến trong hệ thống điện 3 pha khi các pha không còn duy trì được sự cách đều 120 độ theo lý thuyết. Hiện tượng này thường do sự mất cân bằng tải hoặc sự cố kỹ thuật, khiến điện áp và dòng điện các pha không đồng đều về biên độ và pha. Lệch pha ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất hoạt động của thiết bị điện, đặc biệt là các động cơ 3 pha, gây tăng nhiệt độ, giảm tuổi thọ, và làm giảm công suất làm việc của hệ thống điện.

Lệch pha là gì?

Lệch pha trong điện 3 pha là hiện tượng xảy ra khi dòng điện và điện áp trong một hệ thống điện xoay chiều không còn đồng pha, tức là các pha không đạt đỉnh cùng một lúc hoặc điện áp các pha bị mất cân bằng. Trong hệ thống điện 3 pha, lệch pha xuất hiện khi có sự bất thường như đứt dây pha, quá tải một pha, hoặc phân phối tải không đều giữa các pha. Điều này khiến dòng điện chạy trong các dây pha khác nhau về biên độ và thời điểm, dẫn đến các hậu quả như giảm hiệu suất động cơ, tăng nhiệt độ hoạt động, rung lắc mạnh, thậm chí gây hư hại thiết bị điện.​

Lệch pha đặc biệt nguy hiểm với motor điện 3 pha, bởi khi xảy ra lệch pha các thiết bị có thể hoạt động không ổn định, phát sinh tiếng ồn, thiết bị nóng bất thường và tình trạng mất cân bằng, gây giảm tuổi thọ, thậm chí dẫn đến cháy nổ. Để khắc phục hiện tượng này, cần kiểm tra phân phối tải, bảo trì dây dẫn, cân bằng tải giữa các pha, và sử dụng các thiết bị ổn áp hoặc bộ điều khiển phù hợp.

Khi xảy ra lệch pha, động cơ điện 3 pha sẽ vận hành không ổn định, nhiệt độ tăng cao, giảm hiệu suất hoạt động và dễ gây hỏng hóc cách điện hoặc cháy thiết bị điện. Lệch pha nghiêm trọng có thể khiến các động cơ quay yếu, rung lắc, hoặc không hoạt động được, làm gián đoạn sản xuất và kéo theo nhiều rủi ro an toàn.​

Để khắc phục hiện tượng lệch pha, thường phải cân tải các pha khi lắp đặt, kiểm tra kỹ lưỡng hệ thống dây dẫn, sử dụng ổn áp 3 pha và bảo dưỡng thiết bị điện thường xuyên nhằm duy trì sự cân bằng giữa các pha, đảm bảo hệ thống hoạt động an toàn và hiệu quả.

Mất cân bằng 3 pha là hiện tượng các pha điện trong hệ thống 3 pha không được phân phối tải đồng đều, làm điện áp, dòng điện các pha không cân bằng. Hiện tượng này gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến hiệu suất và độ bền của hệ thống điện.

Ảnh hưởng chính của mất cân bằng 3 pha:

• Tăng tổn thất điện năng: Dòng điện không cân bằng làm tăng tổn thất điện năng do phần lớn tổn thất tỷ lệ với bình phương dòng điện trên từng pha, làm nóng dây dẫn và máy biến áp phân phối.
• Giảm hiệu suất thiết bị: Máy biến áp và động cơ 3 pha hoạt động kém hiệu quả do các pha làm việc không đồng đều, gây giảm công suất thực và tăng nhiệt độ vận hành.
• Quá tải cục bộ: Một vài pha bị tải quá mức, dẫn đến quá nhiệt, hư hỏng thiết bị hoặc hiện tượng ngắt mạch do quá tải.
• Ảnh hưởng đến động cơ 3 pha: Lệch pha gây từ trường quay lệch tâm, động cơ gặp rung lắc, phát sinh nhiệt, giảm tuổi thọ và công suất hoạt động.
• Mất đồng bộ và sự cố hệ thống điện: Mất cân bằng có thể gây mất đồng bộ máy phát điện, làm sụt áp, ngắt điện đột ngột và hại thiết bị mạng điện.
• Dòng điện trung tính lớn: Khi mất cân bằng, dòng điện trong dây trung tính tăng cao, gây hiện tượng trôi điểm trung tính, ảnh hưởng điện áp pha đến thiết bị điện, dễ hỏng hóc.
• Tăng chi phí vận hành: Các tổn thất điện năng và hư hỏng thiết bị làm tăng chi phí bảo trì và thay thế.

Vì vậy, việc duy trì cân bằng tải 3 pha, kiểm soát phân phối điện, và sử dụng các thiết bị bảo vệ, ổn áp cân bằng pha là rất cần thiết để bảo vệ hệ thống điện, nâng cao hiệu suất và độ bền thiết bị.

Cách cân pha điện 3 pha

Cách cân pha điện 3 pha nhằm đảm bảo dòng điện và điện áp trên cả ba pha cân bằng, giúp tăng hiệu suất thiết bị, giảm tổn thất năng lượng và bảo vệ hệ thống điện. Dưới đây là quy trình cơ bản và các phương pháp thực hiện cân pha:

• Đo đạc thông số dòng điện và điện áp các pha: Dùng đồng hồ đo pha, ampe kế để đo dòng điện và điện áp từng pha khi tất cả thiết bị tiêu thụ điện đang hoạt động. Xác định mức chênh lệch giữa các pha.​
• Cân đối phân phối tải: Nếu phát hiện tải trên một hoặc hai pha lớn hơn nhiều so với pha còn lại, tiến hành điều chỉnh phân phối tải bằng cách chuyển một phần tải từ pha quá tải sang pha thiếu tải, đảm bảo độ lệch dòng điện không vượt quá 15% so với pha tham chiếu.​
• Sử dụng thiết bị cân pha tự động: Thiết bị cân bằng pha (bộ ổn áp 3 pha hoặc bộ cân bằng tải) giúp điều chỉnh điện áp và dòng điện tự động, duy trì sự cân bằng pha trong hệ thống, giảm thiểu nguy cơ quá tải và hỏng hóc.​
• Kiểm tra và bảo dưỡng hệ thống: Rà soát, kiểm tra dây dẫn, máy biến áp, các thiết bị đóng cắt và bảo vệ để đảm bảo hoạt động tốt, không gây mất cân bằng pha.​
• An toàn khi thao tác: Luôn cắt nguồn điện và tuân thủ các quy định an toàn điện trước khi tiến hành đo đạc, điều chỉnh để tránh nguy hiểm cho người thực hiện.​

Thực hiện cân pha đúng cách giúp hệ thống điện ổn định, giảm thiểu sự cố, tăng tuổi thọ thiết bị và tiết kiệm chi phí vận hành cho nhà máy, doanh nghiệp hoặc hộ gia đình sử dụng điện 3 pha.

Như vậy, lệch pha không chỉ ảnh hưởng đến hiệu quả vận hành của thiết bị điện mà còn gây ra nhiều nguy cơ hư hỏng và tăng chi phí bảo trì. Việc theo dõi, phát hiện sớm và cân bằng các pha trong hệ thống điện 3 pha là yếu tố then chốt để duy trì sự an toàn, ổn định và tối ưu hóa hiệu suất hoạt động cho hệ thống điện công nghiệp và dân dụng. Đầu tư vào thiết bị ổn định pha và bảo trì đều đặn sẽ giúp giảm thiểu tối đa tác động tiêu cực của lệch pha.