改善三相不平衡及节能

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1、改善三相不平衡与节能★引言：在我国的城乡配电网中，主要采用三相四线制的配电方式，配电变压器为Y/YN0接线方式，理想情况下，三相负荷为平衡配置变压器对称运行。但实际上由于在用户端存在着大量的单相负荷，而且用电不具同时性，因此配电变压器的三相不平衡运行是不可避免的，因此必然使配电变压器处于绝对不对称运行状态。而配电变压器的不对称运行，会产生大量的负序电流和零序电流，这些负序电流和零序电流会严重污染电网，大大增加电网的功率损耗，降低变压器的出力，威胁配电网的安全运行，严重影响供电质量。如负序电流会使电能计量精度大幅下降，给供电部门造成经济损失；负序电流还会降低电动机的出力并使电动机发热从而减

2、少使用寿命，给用户造成损失。负序电流和零序电流（中线电流）的增大，会使变压器的铜损和铁损增大，极端情况下铜损可比正常多6倍！零序电流严重时零序磁通会使变压器过热，甚至烧断中线和烧毁开关，严重威胁变压器的安全运行；同时零序电流会造成中性点电压偏移，使负荷大的相电压降低，负荷小的相电压升高，严重时会烧毁用户的用电器。所以，国标GB50052-95《供配电设计规范》、《变压器运行规程》中都规定了Y/Yno接线的配电变压器运行时中线电流不能超过变压器额定电流的25%，三相电流的不平衡度小于15%。中线电流的增加会引起变压器损耗的增加，同时造成中性点电位的偏移。★三相不平衡的产生原因三相不平衡的产

3、生原因主要由于单相负载的不合理配置或使用造成。如果系统内有较大功率的单相负载，情况将更为严重。正常标准的供电系统三相供电的幅值相同，三相之间依次相差120度。完全是由正序分量组成。当出现三相不平衡时，三相的幅值不同，三相之间的角度也发生了变化，原点也不在中心位置。不平衡三相合成矢量，可以分解为三个部分，三相正序分量，三相负序分量，零序分量。其中三相负序分量和零序分量部分对于用电设备都不能起到实际的作用，尤其是负序分量还起到反作用。★平衡原理对于三相不平衡系统，可采用对称分量法将电流分解为正序电流、负序电流和零序电流，而三相平衡系统的电流只有正序电流，因此只需补偿掉负序电流和零序电流，不平

4、衡的三相电流就可转变成平衡的三相电流；通过零线改变各相之间有功的流动，从而达到对各相有功的调节，补偿三相不平衡，消除零序谐波在中线上的电流迭加，改善电气设备的安全性。★三相不平衡对系统与设备的影响与危害低压电网的三相平衡一直就是困扰供电单位的主要问题之一，低压电网大多是经10／0．4KV变压器降压后，以三相四线制向用户供电，是三相生产用电与单相负载混合用电的供电网络。在装接单相用户时，供电部门应该将单相负载均衡地分接在A、B、C三相上。但在实际工作及运行中，线路的标志、接电人员的疏忽再加上由于单相用户的不可控增容、大功率单相负载的接入以及单相负载用电的不同时性等，都造成了三相负载的不平衡

5、。低压电网若在三相负荷不平衡度较大情况下运行，将会给低压电网与电气设备造成不良影响。一、三相负载不平衡的危害1．三相负荷平衡是安全供电的基础。三相负荷不平衡，轻则降低线路和配电变压器的供电效率，重则会因重负荷相超载过多，可能造成某相导线烧断、开关烧坏甚至配电变压器单相烧毁等严重后果。2．三相负荷平衡才能保证用户的电能质量。三相负荷严重不对称，中性点电位就会发生偏移，线路压降和功率损失就会大大增加。接在重负荷相的单相用户易出现电压偏低，电灯不亮、电器效能降低、小水泵易烧毁等问题。而接在轻负荷相的单相用户易出现电压偏高，可能造成电器绝缘击穿、缩短电器使用寿命或损坏电器。对动力用户来说，三相电

6、压不平衡，会引起电机过热现象。3．三相负荷保持平衡是节约能耗、降损降价的基础。三相负荷不平衡将产生不平衡电压，加大电压偏移，增大中性线电流，从而增大线路损耗。实践证明，一般情况下三相负荷不平衡可引起线损率升高2％-10％，三相负荷不平衡度若超过10％，则线损显著增加。有关规程规定：配电变压器出口处的负荷电流不平衡度应小于10％，中性线电流不应超过低压侧额定电流的25％，低压主干线及主要分支线的首端电流不平衡度应小于20％。通过电网技术改造，要真正使低压电网线损达到12％以下，上述指标只能紧缩，不能放大。4．只有三相阻抗平衡，才能保证低压漏电总保护良好运行，防止人身触电伤亡事故。二、三相负

7、载不平衡的影响1．增加线路的电能损耗。在三相四线制供电网络中，电流通过线路导线时，因存在阻抗必将产生电能损耗，其损耗与通过电流的平方成正比。当低压电网以三相四线制供电时，由于有单相负载存在，造成三相负载不平衡在所难免。当三相负载不平衡运行时，中性线即有电流通过。这样不但相线有损耗，而且中性线也产生损耗，从而增加了电网线路的损耗。2．增加配电变压器的电能损耗。配电变压器是低压电网的供电主设备，当其在三相负载不平衡工况下运行时，将会造成