配电变压器三相不平衡运行带来的附加损耗、电压偏差及补偿方法

《配电变压器三相不平衡运行带来的附加损耗、电压偏差及补偿方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、配电变压器三相不平衡运行带来的附加损耗、电压偏差及补偿方法摘要：配电变压器的三相不平衡运行在实际中是不可避免的，使配电变压器平衡运行是节能、提高电能质量的手段之一。文章定量地分析了配电变压器不平衡运行带来的损耗及三相电压偏差，并给出了针对这一状况所采取的补偿方法，算例及实际应用表明该补偿方法可明显减少配电变压器不平衡运行带来的损耗及电压偏差。关键词：配电变压器三相不平衡附加损耗电压偏差补偿方法电力系统1引言　　我国城乡配电网中大量采用了三相四线制接线方式，且配电变压器为Y/Yno接线，存在很多的单相负载，因此配电变

2、压器的三相不平衡运行是不可避免的。国标GB50052《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相、线电流的25%，这是由变压器的结构所决定的。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[1]。本文定量分析了这种影响，同时采用一种新的补偿方法减小了附加损耗与中性点电压的偏移。2中线电流带来的损耗及中性点电位的偏移2.1中线电流带来的变压器损耗　　（1）附加铁损　　Y/Yno接线的配电变压器采用三铁心柱结构，其一次侧无零序电流，二次侧有零序

3、电流，因此二次侧的零序电流完全是励磁电流，产生的零序磁通不能在铁心中闭合，需通过油箱壁闭合，从而在铁箱等附件中发热产生铁损。　　Y/Yno接线变压器的零序电阻比正序电阻大得多，变压器的零序电阻可实测得到，文[2]提到315kVA变压器的零序电阻是正序电阻的15倍，因此零序电流产生的附加铁损较大。　　（2）不平衡运行时绕阻附加铜损　　配电变压器三相不平衡运行时三相绕组的总损耗（单位为k;；A相负荷情况为：无功电流为零，有功电流为54A，有功电流相量与无功电流相量合成的总电流为54A，A相有功负荷减少了；B相负荷的情况

4、为：B相有功电流为31A，无功电流为53A，有功电流相量和无功电流相量合成的总电流为61A。　　由图1可见，通过在A、B相间跨接一电容器，A相的有功转移到B相一部分，而接电容器前后A相与B相的有功之和并未改变，这说明可以在变压器三相之间调整有功，变压器的三相不平衡也是可以调整、补偿的。　　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，不平衡的三相电流就可转变成平衡的三相电流[3-8]。　　采用星角混合接法的电容、电抗

5、元件可补偿掉或大大减少零序电流与负序电流，使系统转变成基本平衡系统。3.2实例分析　　2.3小节的配电变压器A相电流Ia=100A、B相电流Ib=200A、C相电流Ic=300A、功率因数cosφa=cosφb=cosφc=0.7时，零序电流I0=173A。　　　根据三相不平衡–无功补偿方法得到如下数据：Iao=0；②A相补偿后电流，功率因数为0.982（见图3(a)）；③B相补偿后电流功率因数为0.9998（见图3(b)）；④C相补偿后电流，功率因数为0.9999（见图3(c)）；⑤补偿后零序电流I0=45A。　

6、　（2）采用共补–分补的无功补偿装置将无功全部补偿[9]，补偿相量图如图4所示，补偿后A相电流补偿后零序电流I0=120A。　　比较图3和图4可见，三相不平衡–无功补偿方法与分补–共补方法相比，零序电流下降很多，使不平衡系统基本恢复到平衡。表1为三相不平衡–无功补偿装置在徐州供电局的投切记录，在功率因数较高的情况下，零序电流也下降很多；如果采用共补与分补装置，零序电流不但没有减少，而且会增加。该装置在朝阳市供电局某一变压器上投运与不投运时得到的数据分别列于表2和表3中。　　由表2和表3可见，装置运行与不运行时相比，

7、零序电流下降很多，三相电压不平衡度也下降较多。4结论　　本文对配电变压器三相不平衡运行带来的附加损耗、电压偏差进行了定量分析，通过一算例可知不平衡运行对附加损耗、电压偏差的影响是很大的。提出了利用电容、电抗元件对不平衡进行补偿的新方法，并与常规的无功补偿方法做了比较，实测数据表明本文的方法可明显降低零线电流和减少电压偏差。参考