低压配电网中三相负荷不平衡的治理方法

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1、低压配电网中三相负荷不平衡的治理方法（国网安徽省电力公司芜湖县供电公司安徽241100）摘要：三相负荷不平衡作为低压供电系统长期、客观存在的问题，其造成的影响广泛而深远。木文针对低压配电系统三相负荷不平衡实际状况幽发，从变电、配电、用电等多方面对三相负荷不平衡所造成的影响作了相对全面的分析，并对当下实用的几种治理方法作了简述及点评，为电力部门治理三相负荷不平衡提供参考。关键词：低压三相负荷不平衡、三相负荷不平衡危害、三相负荷不平衡治理1引言三相不平衡是指在电力系统中三相电流（或电压）幅值不一致，且幅值差超过规定范围。由于各相电源所加

2、的负荷不均衡所致，属于基波负荷配置问题。由于单相负荷或单相和三相负荷混用，并且负荷大小不同和用电时间的不同，加之负荷分配受地形及电工习惯影响。所以，电网中三相间的不平衡电流是客观存在的，并且这种用电不平衡状况无规律性，也无法事先预知，导致了低压供电系统三相负荷的长期性不平衡。近年来，随着社会经济发展，各种电器的使用，居民用电负荷大增，而民用电使用的均为单相系统，所以配电系统三相负荷不平衡现象愈加严重，这不仅增加线路损耗和配变损耗，还会造成线路三相电压的不平衡，严重的影响电能质量和供电质量，同时也会加快配变的老化，减少配变的出力情况。

3、2三相负荷不平衡的危害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，因存在阻抗必将产牛电能损耗，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，由于有单相负荷存在，造成三相负荷不平衡在所难免。当三相负荷不平衡运行时，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。相关规程规定:三相四线制配电系统中，相线截面积S>；35平方毫米吋，中性线截面积不得小于S/2平方毫米，且中性线的允许截面积应满足线路中最大不平衡负荷电流需要。在以往配电线路设计、架设吋，往往采取中

4、性线截面积为相线截面积的1/2,而忽略了不平衡负荷电流对中性线的影响。假设治理前三相电流IA为300A,IB为OA,IC为0A,则中性线电流10为300A,相线阻值为R,中性线阻值R0=2Ro治理后l=IA=IB=IC=100A,中性线电流IO=OAo则治理前后线损为：从上式可得，治理后线损为治理前的九分之一，通过三相不平衡治理，可大幅度减少配电线路电能损耗。2）增加配屯变压器的电能损耗配电变压器是低压电网的供电主设备，当其在三相负荷不平衡工况下运行时,将会造成配变损耗的增加。因为配变的功率损耗是随负荷的不平衡度而变化的。在生产、生

5、活用电中，三相负荷不平衡吋，使变压器处于不对称运行状态。造成变压器的损耗增大（包括空载损耗和负荷损耗）。根据变压器运行规程规定，在运行中的变压器中性线电流不得超过变压器低压侧额定电流的25%。此外，三相负荷不平衡运行会造成变压器零序电流过大，局部金属件升温增高，其至会导致变压器烧毁。3）配变出力减少配变设计时，其绕组结构是按负荷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。假如当配变处于三相负荷不平衡工况下运行，负荷轻的一相就有富余容量，从而使配变的出力减少。其出力减少程度与三

6、相负荷的不平衡度有关。三相负荷不平衡越大，配变出力减少越多。为此，配变在三相负荷不平衡吋运行，其输出的容量就无法达到额定值，其备用容量亦相应减少，过载能力也降低。假如配变在过载工况下运行，即极易引发配变发热，严重时甚至会造成配变烧损。4）配变产生零序电流配变在三相负荷不平衡工况下运行，将产生零序电流，该电流将随三相负荷不平衡的程度而变化，不平衡度越大，则零序电流也越大。运行中的配变若存在零序电流，则其铁芯中将产生零序磁通。（高压侧没有零序电流）这迫使零序磁通只能以油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时

7、，即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。同吋，零序电流的存也会增加配变的损耗。5）影响用电设备的安全运行配变是根据三相负荷平衡运行工况设计的，其每相绕组的电阻、漏抗和激磁阻抗基本一致。当配变在三相负荷平衡吋运行，其三相电流基本相等，配变内部每相压降也基本相同，则配变输出的三相电压也是平衡的。假如配变在三相负荷不平衡时运行，其各相输出电流就不相等，其配变内部三相压降就不相等，这必将导致配变输出电压三相不平衡。同吋，配变在三相负荷不平衡时运行，三相输岀电流不一样，而

8、中性线就会有电流通过。因而使中性线产生阻抗压降，从而导致中性点漂移，致使各相相电压发生变化。负荷重的一相电压降低，而负荷轻的一相电压升高。在电压不平衡状况下供电，即容易造成电压高的一相接带的用户用电设备烧坏，而电压低的一相接带的用户用