低压线路三相负荷不平衡的危害及其防治措施

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1、低压线路三相负荷不平衡的危害及防治措施王猛，张璐（郓城县供电公司山东省郓城县金河路221号274700）摘要：在农村低压线路中，由于各种原因造成三相负荷电流不平衡，线损电量和线损率比三相负荷电流平衡时增大好几倍，电压质量明显下降，设备安全运行受到严重威胁等危害，必须引起我们高度重视，采取措施尽量保证三相负荷平衡。关键词：三相负荷不平衡；危害；防治措施引言低压三相负荷一相接入的单相负荷过重，一相接入的单相负荷较轻，另一相接入的单相负荷更轻或极轻；或者一相接入单相负荷与电源距离过近，一相接入单相负荷与电源较远，另一相接入单相负荷与电源距离更远，就势必造成三相负荷不平

2、衡。1造成低压线路三相负荷电流不平衡的原因1.1单相负荷增长迅速，低压线路供电半径过长,单相负荷用停随意性强随着全国性农村电网改造工程的实施和竣工及“同网同价”政策的出台和落实，从基本上解决了农民和农村“用电难、用不起电”的问题，极大的调动了农民和农村的用电积极性，广大农民和农村相继购置了大量洗衣机、电视机、电冰箱、空调等中高档、大功率的家用电器。这些家用电器单台大都采用220V单相电源。这些大功率单相负荷沿着220V线路以不同容量、在不同地点与电源不同距离频繁接入，使得低压电网单相负荷迅猛增长，低压线路供电半径愈长，此类负荷接入量就愈大，这些单相负荷或用或停的

3、随意性极大，导致三相负荷电流愈来愈不平衡，成为整个电网末端的突出问题。1.2部分陈旧线路未及时清障部分低压线路陈旧，绝缘老化破损，或是线路与树枝、麦草垛等安全距离不够，致使某一边相导线经常多处碰物接地漏电，造成这一相负荷电流大增。2低压线路三相负荷电流不平衡的危害2.1增加了线路的有功功率或电能的损耗三相负荷不平衡时，各相的负荷电流不相等，就在相间产生了不平衡电流，这些不平衡电流除了在相线上引起损耗外，还将在中性线上引起损耗，这就增加了总的线损。如果三相负荷平衡，则向量差为零。应当尽可能使各相负荷相对平衡，否则，中性线上将有电流流过。中性线上流过的电流越大，引起

4、的损耗也越大。取不平衡损失系数a，平均电流I＝(Ia+Ib+Ic)/3,则增加的线路有功损耗为：。其中：5（式1）式中：β1、β2分别是负载较小的两相与最大负载那一相电流的比值，β1，β2≤1。表1三相四线负载不平衡损失系数aaβ1β21.00.90.80.70.60.50.40.30.20.101.01.000.91.0031.0060.81.0141.0171.0300.71.0341.0381.0521.0780.61.0651.0721.0891.1191.1650.51.1101.1201.1411.1781.2331.3130.41.1721.187

5、1.2151.2601.3281.4231.5560.31.2551.2771.3151.3731.4561.5741.7361.9570.21.3641.3961.4481.5231.6301.7781.9802.2572.6330.11.5051.5531.6231.7221.8612.0512.3102.6633.1463.81301.6881.7561.8521.9852.1682.4272.7553.2173.8544.7426从表中可以看到，当三相负荷不平衡时，输送同样的负荷电能损耗会加大，当集中在两相且两相平衡时，线损会增加1.688倍，若集中到一

6、相供电，线损是三相平衡供电的6倍。因此在运行中经常调整变压器的各相电流，使之保持平衡，以降低线损。2.2增加了配电变压器的有功功率或电能损耗通过引用一个简单的小例子来看一下：一台S11－100/10系列的变压器（S＝100kVA，U1=10000V，U2=400V，ΔPk＝1.5kW），三相负荷电流平衡时低压侧负荷电流为Iph＝56A，三相负荷电流不平衡时低压侧负荷电流为Ia=61.6A,Ib=56A,Ic=50.4A则：配变低压侧额定电流为：I2＝＝＝144.34(A)三相负荷不平衡度为：δ％＝[/(－1)]×100％＝[61.6/(-1)]×100％＝10％

7、三相负荷不平衡比平衡时变压器的有功损耗增加量为：5Δ(ΔPb）＝＝＝0.00151(kW)从上例中可以看出，在配电变压器输出的容量相同的情况下，低压三相负荷电流不平衡比平衡时，变压器的有功功率损耗增大了。因此相关规程规定：在配电变压器的低压出口处的三相负荷电流不平衡度不得超过10％。2.3降低了配电变压器的出力配电变压器容量的设计和制造是以三相负载平衡条件确定的，如果三相负载不平衡，配电变压器的最大出力只能按三相负载中最大一相不超过额定容量为限，负荷轻的相就有富裕容量，从而使配电变压器出力降低。例如100kVA配电变压器，二次额定电流为144A，若Ia为144A

8、，Ib、Ic分别为72A