Trifazno neuravnoteženost je pomemben pokazatelj ocene kakovosti električne energije, čeprav obstaja veliko dejavnikov, ki vodijo do trifaznega neuravnoteženosti v elektroenergetskem sistemu, je trifazno neuravnoteženost večinoma posledica pomanjkanja faznega delovanja trifaznih komponent, nerazumnega konfiguracija parametrov linije (enofazna neusklajenost obremenitve) in harmoniki moči sistema presegajo standard.
Trifazno neravnovesje bo neposredno povzročilo nizko napetost težke faze, pretočni tok nevtralne točke presega standard, prenapetostno delovanje faze lahke obremenitve, izguba napajalnega voda se poveča in varno delovanje električni transformator bo prizadet.
Osnovni koncept trifaznega neuravnoteženosti
Trifazno neuravnoteženost pomeni, da je amplituda trifaznega toka (ali napetosti) v elektroenergetskem sistemu nedosledna in razlika amplitude presega določeno območje. Zaradi neuravnotežene obremenitve, ki jo doda vsaka fazna napajalna enota, spada k osnovni težavi konfiguracije obremenitve. Pojav trifaznega neuravnoteženosti je povezan z značilnostmi obremenitve uporabnika, pa tudi z načrtovanjem in porazdelitvijo obremenitve elektroenergetskega sistema. V sistemu elektroenergetskega omrežja se trifazno ravnotežje nanaša predvsem na to, da je fazor trifazne napetosti enake velikosti in če je urejen v vrstnem redu A, B, C, je kot med njima 2n/3.
Trifazno neuravnoteženost se nanaša na nedoslednost velikosti fazorja in kota. »Dovoljena stopnja neuravnoteženosti trifazne napetosti kakovosti električne energije« (GB/T15543-1995) velja za nazivno frekvenco AC 50 Hz. Napetostno neuravnoteženost priključne točke PCC, ki jo povzroča komponenta negativnega zaporedja pri normalnem delovanju elektroenergetskega sistema. Standard določa, da je dovoljena vrednost stopnje neuravnoteženosti pri normalnem obratovanju javne priključne točke elektroenergetskega sistema 2 %, za krajši čas pa ne sme presegati 4 %.
Diagram idealne trifazne valovne oblike in diagram neuravnotežene trifazne valovne oblike
Obstajata dva običajna načina za izračun trifaznega neuravnoteženosti
Neuravnoteženost %= (največji tok - najmanjši tok)/največji tok x 100 %
Stopnja neuravnoteženosti %= (MAX fazni tok - trifazni povprečni tok)/trifazni povprečni tok x 100 %
Tukaj je primer:
Trifazni tok je IA=9A IB=8A IC=4A, potem je trifazni povprečni tok 7A, fazni tok - trifazni povprečni tok je oziroma 2A 1A 3A, razlika pa je največja, torej MAX (fazni tok - trifazni povprečni tok) =3A, torej neuravnoteženost trifaznega toka =3/7.