Какую электростанцию выбрать для своего дома однофазную или трехфазную?


При однофазной сети электроснабжения ответ очевиден, но как быть если сеть трехфазная?
Монтаж трехфазных электростанций небольшой мощности (до 12-15 кВт)  в трехфазную систему электроснабжения БЫТОВОГО назначения как правило не оправдан ни технически, ни экономически. Поскольку стоимость таких электростанций выше однофазных аналогов, а возможности обеспечения нагрузки питанием ограничены следующими условиями:

  • разница мощностей нагрузок на разных фазах не должна превышать 25% от номинальной мощности фазы.
  • нагрузка на одной фазе 3-х фазной электростанции не должна превышать 1/3 от номинальной мощности электростанции

Условия вытекают из Гостов и требований производителей оборудования:  генераторы должны допускать длительную работу при несимметричной нагрузке фаз с коэффициентом небаланса тока до 25% номинального значения силы тока при условии, что ни в одной из фаз сила тока не превышает номинального значения.
Коэффициент небаланса напряжения (тока) - величина, равная отношению размаха небаланса напряжений (токов) к номинальному значению напряжения (тока)
Размах небаланса напряжения (тока) - величина, равная разности между наибольшим и наименьшим значениями линейных или фазных напряжений (токов) напряжений (токов) в многофазной системе электроснабжения.

Таким образом в случае 3-х фазной электростанции однофазные электроприборы необходимо равномерно подключать по всем 3-м фазам электростанции, чтобы избежать перекоса фаз. При мощности электростанции до 12-15 кВт выполнить эти условия крайне затруднительно.

Рассмотрим пример:
Возьмем средний дом с потреблением порядка 12 кВт и трехфазной системой электроснабжения. По второму условию суммарная нагрузка на каждой фазе не должна превышать 4 кВт. Допустим что на 1 фазе у нас горит несколько лампочек и телевизор, итого 500 Вт, на 2 фазе холодильник и несколько лампочек, итого 800 Вт, на третьей фазе уличное освещение и насос, итого 1000 Вт. И тут мы вдруг решили включить электрочайник на 2200 Вт. Хорошо если мы включим его на 1 фазе, а не дай бог на третьей. Тогда получается на 1 фазе 2700 Вт и перекос нагрузок  (2700-800)/4000*100%=47,5%. А если мы вдруг решим включить обогреватель (1800 Вт) да еще и попылесосить (1200 Вт). Страшно подумать. И неизвестно на каких фазах все это включится, в лучшем случае на разных. Вообще-то даже при перекосе нагрузок свыше 25% в течение какого-то времени качественная электростанция будет работать и сразу не сломается, поскольку продукция производителей высокого уровня делается с высоким контролем качества и запасом прочности, но ресурс такого оборудования однозначно снизится.

Конечно, в каждом отдельном случае, в зависимости от состава нагрузок в сети, возможно что оба условия ограничения могут быть выполнены и при мощности электростанции 7 кВт и не выполнены при мощности электростанции 20 кВт, но в среднем, как показывает практика, минимальное приемлемое значение мощности, при котором в бытовом применении можно использовать трехфазную электростанцию составляет 12-15 кВт.

Но есть значительно более простое и вместе с тем менее дорогостоящее решение - это установка однофазной электростанции в трехфазную сеть. При включении такой электростанции выходная фаза с нее подается через систему коммутации станция/сеть на каждую фазу системы электроснабжения.  В этом случае все описанные выше условия снимаются и можно нагружать фазы как заблагорассудится. Возможность установки однофазной электростанции в трехфазную сеть появляется как раз потому что сеть не промышленного назначения, а бытового и потребителей ИМЕННО ТРЕХФАЗНОГО питания в полном смысле этого слова в ней или нет совсем или от силы один-два.
Что означает фраза ИМЕННО ТРЕХФАЗНОГО? Рассмотрим трехфазных потребителей электропитания бытового или полупрофессионального назначения:

  • электроплиты, мойки посуды, духовые шкафы и т.п.
  • обогреватели, тепловые пушки, котлы, электросауны и т.п.
  • различные насосы, станки, лифты, электроприводы с асинхронным реже синхронным двигателем и т.п.

Первые две категории устройств спроектированы таким образом, что используют каждую из фаз независимо, т.е. как будто бы это три отдельных прибора на каждую фазу подключенные каждый на свою фазу и помещенные в один корпус, с одной только особенностью - при отсутствии определенной одной фазы устройство не включится, на этой фазе блок управления всем устройством. При подключении таких устройств в ПСЕВДОТРЕХФАЗНУЮ сеть (трехфазная сеть, в которой по каждой фазе подана одна фаза без какого-либо угла сдвига между фазами) все эти устройства будут работать в АБСОЛЮТНО ШТАТНОМ режиме.
Совершенно иная картина в случае третьей группы устройств. Им требуется ИМЕННО ТРЕХФАЗНОЕ питание в полном смысле этого слова, т.е. между векторами напряжений фаз должен быть строго определенный угол сдвига и питание таких приборов от псевдотрехфазного питания НЕДОПУСТИМО. Электродвигатели этих устройств неизбежно сгорят.
Что делать если в бытовой сети все же имеются такие потребители. В первую очередь необходимо решить, требуется ли работа третьей группы устройств в случае питания от электростанции?

Первый вариант: не требуется
В этом случае необходима установка систем защиты 3-фазного питания для 3-фазных потребителей. При включении электростанции и подаче псевдотрехфазного питания, такая система отключит устройство и не позволит ему выйти из строя. Также эта система защитит это устройство при питании от основной сети, если качество электропитания не соответствует определенным требованиям, предъявляемым к  питанию для трехфазных устройств. Причем количество требований по качеству трехфазного электропитания по просьбе заказчика или нормам завода изготовителя устройства можно как значительно расширить, увеличив степень защищенности оборудования, так и сократить до минимума.

Второй вариант: требуется
В этом случае возможен ряд решений:

  • Установка трехфазной электростанции на всю систему электроснабжения
  • Установка однофазной электростанции на всю систему электроснабжения, а на трехфазных потребителей отдельная установка трехфазной электростанции меньшей мощности
  • Установка однофазной электростанции на всю систему электроснабжения и установка на каждое трехфазное устройство частотных преобразователей , которые обеспечат работу этих устройств от однофазной сети, преобразуя ее в трехфазную
  • Установка догрузочных модулей
  • Иное решение

 Тема частотных преобразователей рассмотрена в соответствующей статье.

Исходя из вышеизложенного становится ясно, что ответ применять или не применять трехфазную электростанцию для обеспечения питания сети трехфазного электроснабжения бытового назначения в каждом отдельном случае должен решаться индивидуально и лучше всего специалистом по техническому заданию, сформулированному заказчиком или хотя бы при консультации со специалистом.

Ваша корзина

Данные о корзине загружаются...

Каталог продукции

Производители

Заказать звонок