Spanningsonbalans

Spanningsonbalans is het verschil in de amplitude of hoek van de spanning tussen de 3 fases. In een gebalanceerd driefase-systeem is de spanning over elke fase gelijk. In Europa is dit 230V nominaal. Ook zijn de 3 hoeken gelijk: 120 graden uit elkaar.

Spanningsonbalans kan ontstaan door een onjuiste verdeling van de belasting over de fases. Maar ook door defecten zoals een kapotte nulgeleider, door inschakelstromen en door kortsluiting elders in het netwerk.

Dit heeft grote gevolgen voor de betrouwbaarheid en soms zelfs de veiligheid van de installatie omdat er onverwacht grote stromen kunnen gaan lopen.

Spanningsonbalans kan leiden tot:

  • Ongelijke slijtage in lagers van motoren waardoor deze eerder vervangen moeten worden
  • Grote stromen door de nulgeleider met mogelijk brand tot gevolg
  • Vibraties in machines, wat leidt tot grotere mechanische stress.
  • Luidruchtige motoren en transformatoren

Spanningsonbalans in zwakke netten

Spanningsonbalans wordt voornamelijk veroorzaakt door onbalans in de stroom. Dit kan het gevolg zijn van onjuiste verdeling van enkelfasige belastingen. In een zwak net, bijvoorbeeld  aan boord van een schip, moet de last extra goed verdeeld worden om stroomonbalans bij de generator te voorkomen. Een generator zal namelijk onevenredig slijten bij stroomonbalans, en zal daarnaast spanningsonbalans creëren. Dit zorgt er vervolgens voor dat de gehele installatie een ongebalanceerde spanning toegediend krijgt.

Onbalans in de spanning

Waarom slijten motoren sneller bij spanningsonbalans?

Motoren maken magnetische velden die elkaar afstoten. Door constant de plaats van de afstoting te veranderen gaat de motor draaien. De vuistregel is: de stroom door de motor bepaalt het koppel. Spanningsonbalans zorgt voor ongelijke krachten in de motor omdat er verschillende hoeveelheden stroom door de verschillende fases gaan lopen.

Normen omtrent spanningsonbalans

Vanuit de netbeheerder zijn er limieten opgesteld in de netcode over onder andere de spanningsonbalans. Als u een transformator in bezit heeft, of in eilandbedrijf opereert, bent u zélf verantwoordelijk voor de spanningskwaliteit van uw installatie - en dus ook voor de spanningsonbalans.

Oplossingen voor spanningsonbalans

Er bestaan meerdere meerdere oplossingen voor het vermindere van spanningsonbalans, zoals het toepassen van een Scott-Transformator, Steinmetz-circuit, of zelfs een Static VAr generator of een actief filter. De beste oplossing is echter het voorkomen van onbalans in de stroom. Onbalans in de stroom is namelijk de bron van spanningsonbalans. Een meting om de bron van de onbalans te achterhalen kan uitkomst bieden. Vervolgens kan het defect verholpen worden, of kan er wellicht een betere verdeling van de lasten over de fases worden voorgesteld. Preventief (permanent) monitoren kan een uitkomst bieden om uitval en daaruit voortvloeiende financiele schade te voorkomen.

HyTEPS is expert in het oplossen van spanningsonbalans

 

HyTEPS heeft meer dan 14 jaar ervaring met het oplossen van complexe storingen in de industriële en maritieme sector. Wij kunnen u voorzien van diagnoses en analyses door middel van metingen en simulaties. Bij problemen met de Power Quality hebben wij een breed assortiment aan producten en oplossingen. Altijd met HyTEPS service, validatie van de oplossing en onderhoud.

Ask an Power Quality Expert