襄陽源創電氣小王告訴我們：三相不平衡是衡量電能質量的一個重要指標，三相元件、線路參數或負荷不對稱是影響電力系統三相不平衡的主要原因。由于三相負荷的因素是不一定的，所以供電點的三相電壓和電流很容易出現不平衡的現象，損耗線路。不僅如此，其對供電點上的電動機也會造成不利的影響，不利于電動機的正常運行。因此，如果三相不平衡超過了配電網可以承受的范圍，那么整體的電力系統的安全運行就會受到影響。

 

    1 配電網三相不平衡的概況

 

    根據電工中的專業理論，多相系統可以分為兩大類，一個是對稱，一個是不對稱。在電網系統中，三相平衡主要指的是三相的電壓相量的大小相等，而且如果按照 A、B、C 的順序進行排列，他們兩兩之間構成的角度都為 2π/3。而三相不平衡就是指相量大小、角度的不一致。根據國家標準，三相不平衡主要是包括：電力系統公共連接點正常電壓不平衡度允許值為 2%，短時不可超過 4%。三相電壓允許不平衡度可以作為一個電能質量的衡量標準。

 

    源創三相不平衡治理

 

    2三相不平衡產生原因

 

    三相不平衡的根本原因是三相負荷分配不合理。一是在新用戶負荷時，部分裝表接電工作人員對三相負荷平衡重要性認識不足，沒有調查統計負荷分配情況，沒有綜合考慮負荷分配因素，在接電時隨意將用戶負荷裝接到某一相線上，造成三相負荷不平衡。二是由于用戶拆表、移表變化，加上用戶用電的不穩定和不同時，導致用電負荷在總量、時間上均存在不穩定，這種不平衡不僅表現為負荷不相同，在時間上也是變化的，而且在不同的時間不平衡的相也可能會發生變化；運行中，管理部門忽略了配變負荷的監視，對三相負荷分配缺少必要的管理措施，沒有對配電變壓器三相負荷進行定期檢測和調整，從而也導致三相不平衡長期存在。

 

    3三相不平衡危害

 

    3.1增加損耗

 

    在三相四線制低壓電網中，由于有單相負載及用戶用電不同時、大小不相同，三相負載不平衡始終存在。當配電變壓器運行在三相不平衡狀態時，中性線上就會有電流流過，從而不但三相相線上有損耗，中性線上也會有損耗，電流不平衡度越大，線損也越大。當配電變壓器處于三相負載不平衡運行狀態時，也會造成損耗增大。

 

    3.2影響設備安全運行

 

    當配變工作在三相負載不平衡時，三相輸出的電流就不相同，負載重的相電壓降低，負載輕的相電壓升高。在電壓不平衡狀況下供電，容易造成電壓高的一相接帶的用戶用電設備燒壞，電壓低的一相接帶的用戶用電設備則可能無法使用。所以當三相負載不平衡運行時，將嚴重危及用電設備的安全運行。由于配變高壓側一般是三角形接線沒有零序電流，配變在三相負荷不平衡下運行時低壓側產生的零序電流引起的零序磁通不能被抵消，只能在配變內部通過從而造成配變發熱，嚴重時會損壞絕緣，甚至燒毀變壓器。

 

    4三相負荷不平衡的治理措施

 

    4.1加強負荷接電和運行管理，人工調節負荷

 

    在日常管理中，管理部門要加強對用戶基礎資料的管理，在對用戶裝接電表時，要結合負荷監測記錄，審核其用電負荷大小和所在臺區配電變壓器的運行情況，分析三相不平衡狀況，將新裝用戶接入到負荷小的相線上，從而減少單相負荷接入低壓電網的隨意性。

 

    運行人員通過經常性跟蹤監測負荷、中性線電流、用電量以及利用用電信息采集系統工作情況，綜合分析掌握地區負荷變化情況，及時掌握負荷分布，查找負荷不平衡出現地點，以負荷早、中、晚三個用電高峰期使三相負荷基本平衡為原則，制訂負荷調整切改方案，對各項低壓負荷進行調整，使不對稱負荷能夠得到合理的分布和分配到各相中，使各相負荷基本平衡。調整后，要對配電變壓器運行狀況進行跟蹤監測，檢查配電變壓器三相運行是否平衡，若不平衡度仍較大，需新制訂負荷改接方案進一步調整負荷，按照PDCA管理形成閉環，保證負荷調整效果。在用戶集中或可能情況下，將兩線供電改造為四線供電，盡量使三相四線接入到各重要負荷中心，為調整相負荷平衡和自動換相裝置提供條件。

 

    4.2合理配置無功補償設備

 

    對系統中存在的無功功率造成的三相電壓不平衡狀況，可以在配電變壓器低壓側裝設無功補償裝置，通過無功的投切補償無功功率，調整各相功率因數，達到提高電網電壓的目的，降低線路損耗。

 

    在經濟效益投入預測合理的場所，還可加裝不平衡電流無功補償裝置，該裝置是在相應的各相之間及零線之間接入不同數量電容器來使各相達到相應的補償，具有在補償系統無功的同時調整不平衡有功電流的作用，其理論結果可使三相功率因數均補償至1，實際應用表明，可使三相功率因數補償到0.95以上，減少電流不平衡度。

 

    4.3安裝低壓負荷在線自動換相裝置

 

    自動換相裝置能夠進行自動補償調整，切換時間很短，對調整三相不平衡是十分有效的方式，具有很高的可行性。其工作原理是在配電臺區集中式表箱處合理配置適量的低壓負荷在線自動換相裝置，實時監測配電變壓器低壓側三相不平衡情況，若三相電流不平衡度超限，則執行低壓負荷換相操作，實現帶負載情況下用電負荷的相序調整，使用配電臺區A、B、C三相負荷平衡分配，達到提高配電臺區經濟運行水平和供電質量的目的。在具備條件和投入產出經濟性允許的條件下可以推廣應用，提高配電網臺區智能化管理水平。

 

    4.4調負荷方法比較

 

    人工調節負荷方法是目前使用率最高，也是主要的方法，該方法操作簡單，但調整滯后、不準確，難以適應負荷的變化；配置無功補償裝置對三相不平衡起到一定的補償作用，但一般配置在變壓器低壓側而不是對終端負荷進行調整，補償效果也有限；低壓自動換相裝置效果好，工作效率高，但安裝條件和成本要求較高。實際上，由于電力負荷客觀存在的時間和大小上的不均衡，三相平衡就不是絕對的平衡，只能盡力做到相對平衡。在保證可靠供電的前提下，需要綜合分析各種方法的應用條件、經濟可行性等各種因素，制訂合適的方案，選擇對應的調整方法，才能達到預期的目的和效果。

 

    三相不平衡，不僅會影響電力用戶用電可靠性，還會影響到企業設備的正常運行。我們應該足夠重視三相不平衡問題，分析三相不平衡存在的原因，采用各種方法進行三相不平衡治理。調整低壓供電系統三相不平衡，可以降低不平衡電流，降低不平衡度，降低低壓線損，同時提高變壓器輸出能力，實現經濟運行及減小用電成本，提高了企業的經濟效益。

 

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