探讨三相负荷不平衡造成的负面影响

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1、探讨三相负荷不平衡造成的负面影响（国网宝鸡供电公司721000）摘要：线路损耗和电能质量都是当今电力部门和用户最关心的问题，三相不平衡不仅会引起线路损耗增加，而且会带来电能质量等问题，三相不平衡分为正常性和事故性不平衡，事故性不平衡主要是由于一相断路或者单相接地等引起的，正常性不平衡主要是由于单相用户用电的不均衡性造成的，正常性不平衡时时刻刻都存在着，它所带来的影响及如何治理值得我们去探讨分析。关键词：三相负荷不平衡；造成；负面影响在低压电网中，配电变压器是该网络的中心枢纽，而三相负荷的平均分配则是确保电能质量、提供

2、安全可靠供电与体现管理水平的重要环节。农网改造中采取了诸如配电变压器放置在负荷中心、增添配电变压器数量、集中安装用电户电能表等措施，极大地改变了农村低压电网状况，使配电台区的供电能力大大增强，电压质量明显提高。即使这样，若配套不好，尤其是三相负荷不平衡，仍将导使低压电网的可靠性与稳定性低、电能质量差、线损率与故障率高。一、三相负荷不平衡造成的负面影响1.1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M以三相四线制供电时，由于有单相负载存

3、在，造成三相负载不平衡在所难免。当线路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。假设某三相四线制供电线路，总负载电流为31,相线及中性线电阻皆为R，当线路三相负载平衡运行时，线路功率损耗为P=3I2R。当三相负载不平衡运行时，设某相负载电流为21,其他两相负载电流为0.51，则中性线电流为：将上述两种运行工况下的功率损耗进行比较，即可知道三相负载不平衡运行时，其功率损耗是平衡状况下的2.25倍。所以当电网处于三相负载不平衡运行吋，其线路损耗明显增大，

4、不利于电网的节能运行，应及吋调整负载。1.2增加配电变压器的电能损耗配电变压器（以下简称配变）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吋，将会造成配变损耗的增加。因为，配变的功率损耗是随负载的不平衡度而变化的。当配变在三相负载平衡时运行，苏功率损耗的计算式如下：由公式可知，配变在输出容量相等的工况下运行，当三相负载不平衡吋其功率损耗大于三相负载平衡吋的损耗。1.3减少配变出力配变设计吋，其绕组结构是按负载平衡运行工况设计的，其绕组性能基本一致，各相额定容量相等。配变的最大允许出力要受到每相额定容量的限制

5、。假如当配变处于三相负载不平衡工况下运行，负载轻的一相的出力减少。苏出力减少程度与三相负载的不平衡度有关。配变负载不平衡度的表达式如下：式中α—配变出力降低率。由公式可知，配变出力减少程度与负载的不平衡度有关，三相负载不平衡度越大，配变出力减少越多。因此，配变在三相负载不平衡吋运行，K输出的容量就无法达到额定值，其备用容量亦相疲减少，过载能力也降低。1.4配变产生零序电流配变在三相负载不平衡工况下运行，将产生零序电流，该电流将随三相负载不平衡度的变化而变化，不平衡度越大，则零序电流越大。运行中的配变若存在

6、零序电流，则其铁心中将产生零序磁通（高压侧没有零序电流），这迫使零序磁通只能以汕箱壁及钢构件作为通道通过，而钢构件的导磁率较低，零序电流通过钢构件吋，要产生磁滞和涡流损耗，从而使配变的钢构件局部温度升高发热。配变的绕组绝缘因过热而加快老化，导致设备寿命降低。M吋，零序电流的存在也会增加配变的损耗。1.5降低电动机效率由于不平衡电压存在着正序、负序、零序3个电压分量，当这种不平衡的电压输入电动机后，负序电压产生的旋转磁场与正序电压产生的旋转磁场相反，起到制动作用。但由于正序磁场比负序磁场要强得多，电动机仍按正序磁场方向

7、转动。而由于负序磁场的制动作用，必将引起电动机输出功率减少，从而导致电动机效率降低。同吋，电动机的温升和无功损耗，也将随不平衡电压而增大。二、低压配电网三相用电负荷不平衡问题的应对策略2.1加强低压配电网的规划工作，在中低压配电网建设和改造中对低压台区用电负荷进行合理分配，使配电变压器布点尽量接近低压用电负荷中心，避免扇型供电和迂冋供电。在规划、建设与改造中要积极采用新技术、新设备、新工艺、新材料。设备选择要注意小型化、自动化、节能型、环保型，免维护或少维护。2.2低压供电尽量采用三相四线制供电，低压架空线路架设闲难

8、的配电台区要积极采用四芯电缆或低压平行集束导线供电至用户端，减少单相供电，这样可以在低压线路改造中最大程度避免三相用电负荷偏相的出现。冋吋还要做好低压装表接电工作，单相用户在A、B、C三相的分布尽量均匀，避免出现单相用户接在一相或两相电源上，造成用电负荷严重偏相。2.3在城镇TN—C系统低压配电网零线采用多点接地，降低零线电能损耗。B前由于三相