Mất cân bằng tải 3 pha là gì? Tác hại và cách xử lý

Mất cân bằng tải 3 pha là hiện tượng phổ biến trong hệ thống điện 3 pha khi các pha không được phân phối tải đều nhau, dẫn đến một hoặc hai pha chịu tải nhiều hơn hoặc ít hơn so với pha còn lại. Tình trạng này thường xảy ra do việc kết nối thiết bị điện không đồng đều giữa các pha, sử dụng nhiều tải một pha không cân bằng hoặc do sự cố hỏng hóc thiết bị trong hệ thống. Mất cân bằng tải 3 pha không chỉ làm giảm hiệu suất hoạt động của hệ thống điện mà còn gây ra các vấn đề nghiêm trọng như quá tải cục bộ, tổn thất điện năng tăng cao và giảm tuổi thọ thiết bị điện, đặc biệt là các động cơ 3 pha. Vì vậy, việc hiểu rõ mất cân bằng tải 3 pha là gì và nguyên nhân gây ra nó là rất quan trọng để có biện pháp khắc phục và duy trì hệ thống điện ổn định, an toàn.

Mất cân bằng tải 3 pha là gì?

Mất cân bằng tải 3 pha xảy ra khi các pha trong hệ thống điện 3 pha không được phân phối tải đều nhau, khiến một hoặc hai pha mang tải nhiều hơn hoặc ít hơn so với pha còn lại. Hiện tượng này thường do sử dụng nhiều tải 1 pha không đồng đều trên các pha, kết nối không cân bằng, hoặc sự cố hỏng hóc thiết bị trong hệ thống

Nguyên nhân gây mất cân bằng tải 3 pha

Nguyên nhân chính gây mất cân bằng tải 3 pha bao gồm:

• Phân phối tải không đồng đều giữa các pha: Đây là nguyên nhân phổ biến nhất, khi nhiều tải một pha lớn (như lò cảm ứng, máy móc cảm ứng) chỉ kết nối vào một hoặc hai pha, làm cho pha đó chịu tải nặng hơn so với các pha còn lại.
• Sử dụng quá tải hoặc đứt dây pha: Nếu một dây pha bị đứt hoặc bị quá tải, pha đó sẽ có điện áp thấp hơn hoặc không ổn định, dẫn đến mất cân bằng điện áp và dòng điện giữa các pha.
• Thay đổi tải đột ngột: Khởi động hoặc ngắt kết nối các thiết bị công suất lớn, đặc biệt là động cơ 3 pha, gây biến đổi công suất nhanh và làm mất cân bằng tạm thời giữa các pha.
• Sự cố hoặc hỏng hóc thiết bị: Máy biến áp, máy phát điện hoặc bộ điều khiển bị lỗi hoặc xuống cấp không đồng đều giữa các pha cũng gây mất cân bằng tải.
• Quản lý và phân bổ tải chưa hợp lý: Việc không tuân thủ nghiêm ngặt quy định cân bằng tải trong quản lý hệ thống điện, hoặc không cân đối tải khi cấp điện mới cho các hộ sử dụng thiết bị một pha lớn.
• Ảnh hưởng môi trường và kỹ thuật: Lỗi trong đấu nối, tiếp xúc kém, dây dẫn bị hỏng hoặc lớp cách điện xuống cấp cũng góp phần gây mất cân bằng

Tác hại của mất cân bằng tải 3 pha

Tác hại của mất cân bằng tải 3 pha rất nghiêm trọng và ảnh hưởng đến hiệu suất cũng như độ bền của hệ thống điện, bao gồm:

• Tăng tổn thất điện năng trên đường dây và máy biến áp: Khi tải không cân bằng, dòng điện qua các pha không đều, làm tăng tổn thất điện năng theo bình phương dòng điện, gây hao phí lớn hơn và làm nóng máy biến áp phân phối.
• Giảm công suất và hiệu suất máy biến áp: Máy biến áp được thiết kế cho tải cân bằng, khi mất cân bằng tải, công suất mỗi pha không đồng đều, làm giảm hiệu suất và tuổi thọ thiết bị.
• Gây quá tải cục bộ trên một hoặc hai pha: Dòng điện cao hơn trên một pha làm dây dẫn và thiết bị bị quá tải, tăng nhiệt độ, dễ gây hư hỏng và nguy cơ cháy nổ.
• Ảnh hưởng xấu đến động cơ 3 pha: Mất cân bằng điện áp và dòng điện gây từ trường quay lệch tâm, làm động cơ chạy không ổn định, giảm công suất, tăng nhiệt độ, giảm tuổi thọ và hiệu suất hoạt động.
• Gây mất đồng bộ và sự cố hệ thống: Mất cân bằng có thể làm máy phát điện và các thiết bị đóng cắt hoạt động không đồng bộ, gây ngắt điện đột ngột, sụt áp và hư hỏng thiết bị.
• Gây trôi điểm trung tính và điện áp không ổn định: Dòng điện trung tính tăng cao, điện áp pha bị lệch, làm thiết bị điện chịu điện áp không đều, dễ bị hỏng hóc hoặc hoạt động không đúng công suất.
• Tăng chi phí vận hành và bảo trì: Tổn thất điện năng tăng, thiết bị hư hỏng nhiều, phải sửa chữa hoặc thay thế thường xuyên, làm tăng chi phí vận hành hệ thống điện.

Cách xử lý mất cân bằng tải 3 pha

Cách xử lý mất cân bằng tải 3 pha gồm các biện pháp sau:

• Sử dụng thiết bị cân bằng tải 3 pha tự động: Đây là giải pháp hiệu quả nhất và đơn giản nhất. Các thiết bị này có khả năng tự động điều chỉnh công suất giữa các pha để cân bằng tải, giúp tối ưu phân phối điện và ngăn ngừa chênh lệch lớn giữa các pha.
• Phân phối lại tải: Kiểm tra và điều chỉnh phân phối các thiết bị điện, đặc biệt là các tải 1 pha, sao cho tải trên ba pha được cân bằng hơn. Việc này có thể thực hiện bằng cách chuyển một số thiết bị sang pha khác để giảm tải cho pha đang quá tải.
• Kiểm tra và sửa chữa thiết bị, dây dẫn hỏng: Xác định và thay thế các bộ phận, thiết bị điện bị hỏng hoặc dây dẫn có sự cố để tránh mất cân bằng do lỗi kỹ thuật.
• Áp dụng công nghệ điều khiển tự động hóa: Hệ thống giám sát và điều khiển tự động có thể theo dõi dòng điện, điện áp từng pha và điều chỉnh liên tục để duy trì cân bằng tải, nâng cao hiệu suất và độ ổn định của hệ thống.
• Bảo trì định kỳ: Thường xuyên kiểm tra, bảo dưỡng hệ thống điện để phát hiện sớm các nguyên nhân gây mất cân bằng như tiếp xúc kém, đứt dây, hỏng thiết bị, từ đó xử lý kịp thời.
• Giảm tải đột ngột: Hạn chế khởi động hoặc ngắt các thiết bị công suất lớn đồng thời để tránh gây mất cân bằng tạm thời trong hệ thống.

Thiết bị cân bằng tải 3 pha là gì?

Thiết bị cân bằng tải 3 pha là thiết bị chuyên dụng dùng để cân bằng dòng điện và điện áp giữa ba pha trong hệ thống điện 3 pha, giúp hệ thống hoạt động ổn định, giảm tổn thất điện năng và kéo dài tuổi thọ thiết bị điện.

Một số điểm nổi bật của thiết bị cân bằng tải 3 pha:

Chức năng chính: Tự động điều chỉnh và phân phối lại tải giữa các pha, giảm hiện tượng lệch pha, mất cân bằng tải, giúp điện áp và dòng điện trên ba pha đồng đều hơn.

Lợi ích:

• Giảm tổn thất điện năng, tiết kiệm chi phí vận hành.
• Bảo vệ thiết bị điện 3 pha khỏi quá tải và hư hỏng do mất cân bằng.
• Tăng hiệu suất hoạt động của máy móc, động cơ và hệ thống điện.

Ứng dụng: Phù hợp với nhà máy, xưởng sản xuất, tòa nhà, trung tâm thương mại hoặc nơi sử dụng nguồn điện 3 pha có tải không đồng đều.

Ví dụ sản phẩm thiết bị cân bằng tải 3 pha tiêu biểu:

Máy cân bằng pha Standa:

• Model NC3x18, công suất tối đa 75kVA, giá khoảng 11 triệu đồng.
• Model NC3x25, công suất tối đa 150kVA, giá khoảng 15 triệu đồng.
• Thiết bị có dải điện áp làm việc 150V-430V, bảo hành 12 tháng.

Máy biến áp cân bằng pha: Có các công suất từ 45kVA đến 500kVA, dễ dàng lắp đặt song song với lưới điện, giúp cân bằng điện áp và dòng điện 3 pha hiệu quả.

Thiết bị cân bằng tải 3 pha là giải pháp hiệu quả giúp duy trì sự ổn định và an toàn cho hệ thống điện 3 pha, đặc biệt trong các môi trường công nghiệp và thương mại có tải không đồng đều.

Trên đây là những thông tin về cân bằng tải 3 pha là gì? Cáp điện Việt Nam cũng hướng dẫn bạn cách xử lý khi bị mất cân bằng tải 3 pha. Mất cân bằng tải 3 pha gây tổn thất năng lượng, giảm hiệu suất và tuổi thọ thiết bị, tăng nguy cơ sự cố và chi phí vận hành, do đó cần được phát hiện và khắc phục kịp thời để đảm bảo an toàn và hiệu quả cho hệ thống điện. Hy vọng những thông tin này hữu ích cho quý khách hàng.