三相負(fù)載不平衡的影響

1、近年來(lái)，由于城農(nóng)網(wǎng)改造及加強(qiáng)供用電管理，使供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì) 效益有了明顯提高。 但一些單位在加強(qiáng)管理、 降損節(jié)能的同時(shí)， 只看到了許多表 面化現(xiàn)象，而對(duì)有關(guān)技術(shù)改進(jìn)方面缺少足夠的重視。低壓電網(wǎng)的三相平衡一直就是困擾供電單位的主要問(wèn)題之一， 低壓電網(wǎng) 大多是經(jīng)10/0. 4KV變壓器降壓后，以三相四線制向用戶(hù)供電，是三相生產(chǎn)用 電與單相負(fù)載混合用電的供電網(wǎng)絡(luò)。 在裝接單相用戶(hù)時(shí)， 供電部門(mén)應(yīng)該將單相負(fù) 載均衡地分接在A、B C三相上。但在實(shí)際工作及運(yùn)行中，線路的標(biāo)志、接電人 員的疏忽再加上由于單相用戶(hù)的不可控增容、 大功率單相負(fù)載的接入以及單相負(fù) 載用電的不同時(shí)性等， 都造成了三相負(fù)載的不平

2、衡。 低壓電網(wǎng)若在三相負(fù)荷不平 衡度較大情況下運(yùn)行，將會(huì)給低壓電網(wǎng)與電氣設(shè)備造成不良影響。一、低壓電網(wǎng)三相平衡的重要性1 .三相負(fù)荷平衡是安全供電的基礎(chǔ)。 三相負(fù)荷不平衡， 輕則降低線路和 配電變壓器的供電效率，重則會(huì)因重負(fù)荷相超載過(guò)多，可能造成某相導(dǎo)線燒斷、 開(kāi)關(guān)燒壞甚至配電變壓器單相燒毀等嚴(yán)重后果。2 .三相負(fù)荷平衡才能保證用戶(hù)的電能質(zhì)量。三相負(fù)荷嚴(yán)重不對(duì)稱(chēng)，中 性點(diǎn)電位就會(huì)發(fā)生偏移， 線路壓降和功率損失就會(huì)大大增加。 接在重負(fù)荷相的單 相用戶(hù)易出現(xiàn)電壓偏低，電燈不亮、電器效能降低、小水泵易燒毀等問(wèn)題。而接 在輕負(fù)荷相的單相用戶(hù)易出現(xiàn)電壓偏高， 可能造成電器絕緣擊穿、 縮短電器使用 壽命或

3、損壞電器。對(duì)動(dòng)力用戶(hù)來(lái)說(shuō)，三相電壓不平衡，會(huì)引起電機(jī)過(guò)熱現(xiàn)象。3 .三相負(fù)荷保持平衡是節(jié)約能耗、 降損降價(jià)的基礎(chǔ)。 三相負(fù)荷不平衡將 產(chǎn)生不平衡電壓，加大電壓偏移，增大中性線電流，從而增大線路損耗。實(shí)踐證 明，一般情況下三相負(fù)荷不平衡可引起線損率升高2-10，三相負(fù)荷不平衡度若超過(guò) 10，則線損顯著增加。有關(guān)規(guī)程規(guī)定：配電變壓器出口處的負(fù)荷電流不平衡度應(yīng)小于10，中性線電流不應(yīng)超過(guò)低壓側(cè)額定電流的 25，低壓主干線及主要分支線的首端電 流不平衡度應(yīng)小于 20。通過(guò)電網(wǎng)技術(shù)改造，要真正使低壓電網(wǎng)線損達(dá)到12以下，上述指標(biāo)只能緊縮，不能放大。4 .只有三相阻抗平衡， 才能保證低壓漏電總保護(hù)良好運(yùn)行

4、， 防止人身觸 電傷亡事故。、三相負(fù)載不平衡的影響1 .增加線路的電能損耗。 在三相四線制供電網(wǎng)絡(luò)中， 電流通過(guò)線路導(dǎo)線 時(shí)，因存在阻抗必將產(chǎn)生電能損耗， 其損耗與通過(guò)電流的平方成正比。 當(dāng)?shù)蛪弘?網(wǎng)以三相四線制供電時(shí)，由于有單相負(fù)載存在，造成三相負(fù)載不平衡在所難免。當(dāng)三相負(fù)載不平衡運(yùn)行時(shí)， 中性線即有電流通過(guò)。 這樣不但相線有損耗， 而且中 性線也產(chǎn)生損耗，從而增加了電網(wǎng)線路的損耗。2 增加配電變壓器的電能損耗。 配電變壓器是低壓電網(wǎng)的供電主設(shè)備， 當(dāng)其在三相負(fù)載不平衡工況下運(yùn)行時(shí)， 將會(huì)造成配變損耗的增加。 因?yàn)榕渥兊墓?率損耗是隨負(fù)載的不平衡度而變化的。3 配變出力減少。配變?cè)O(shè)計(jì)時(shí)，其繞

5、組結(jié)構(gòu)是按負(fù)載平衡運(yùn)行工況設(shè) 計(jì)的，其繞組性能基本一致， 各相額定容量相等。 配變的最大允許出力要受到每 相額定容量的限制。 假如當(dāng)配變處于三相負(fù)載不平衡工況下運(yùn)行， 負(fù)載輕的一相 就有富余容量， 從而使配變的出力減少。 其出力減少程度與三相負(fù)載的不平衡度 有關(guān)。三相負(fù)載不平衡越大，配變出力減少越多。為此，配變?cè)谌嘭?fù)載不平衡 時(shí)運(yùn)行， 其輸出的容量就無(wú)法達(dá)到額定值， 其備用容量亦相應(yīng)減少， 過(guò)載能力也 降低。假如配變?cè)谶^(guò)載工況下運(yùn)行， 即極易引發(fā)配變發(fā)熱， 嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)斐膳?變燒損。4 配變產(chǎn)生零序電流。配變?cè)谌嘭?fù)載不平衡工況下運(yùn)行，將產(chǎn)生零 序電流， 該電流將隨三相負(fù)載不平衡的程度而變

6、化， 不平衡度越大， 則零序電流 也越大。運(yùn)行中的配變?nèi)舸嬖诹阈螂娏鳎瑒t其鐵芯中將產(chǎn)生零序磁通。（ 高壓側(cè)沒(méi)有零序電流 ） 這迫使零序磁通只能以油箱壁及鋼構(gòu)件作為通道通過(guò)，而鋼構(gòu)件 的導(dǎo)磁率較低， 零序電流通過(guò)鋼構(gòu)件時(shí)， 即要產(chǎn)生磁滯和渦流損耗， 從而使配變 的鋼構(gòu)件局部溫度升高發(fā)熱。 配變的繞組絕緣因過(guò)熱而加快老化， 導(dǎo)致設(shè)備壽命 降低。同時(shí)，零序電流的存也會(huì)增加配變的損耗。5 影響用電設(shè)備的安全運(yùn)行。 配變是根據(jù)三相負(fù)載平衡運(yùn)行工況設(shè)計(jì)的， 其每相繞組的電阻、漏抗和激磁阻抗基本一致。當(dāng)配變?cè)谌嘭?fù)載平衡時(shí)運(yùn)行， 其三相電流基本相等， 配變內(nèi)部每相壓降也基本相同， 則配變輸出的三相電壓也 是

7、平衡的。假如配變?cè)谌嘭?fù)載不平衡時(shí)運(yùn)行， 其各相輸出電流就不相等， 其配變內(nèi)部三相壓降就不相等， 這必將導(dǎo)致配變輸出電壓三相不平衡。 同時(shí)，配變?cè)谌?相負(fù)載不平衡時(shí)運(yùn)行， 三相輸出電流不一樣， 而中性線就會(huì)有電流通過(guò)。 因而使 中性線產(chǎn)生阻抗壓降， 從而導(dǎo)致中性點(diǎn)漂移， 致使各相相電壓發(fā)生變化。 負(fù)載重 的一相電壓降低， 而負(fù)載輕的一相電壓升高。 在電壓不平衡狀況下供電， 即容易 造成電壓高的一相接帶的用戶(hù)用電設(shè)備燒壞， 而電壓低的一相接帶的用戶(hù)用電設(shè) 備則可能無(wú)法使用。 所以三相負(fù)載不平衡運(yùn)行時(shí)， 將嚴(yán)重危及用電設(shè)備的安全運(yùn)6 電動(dòng)機(jī)效率降低。 配變?cè)谌嘭?fù)載不平衡工況下運(yùn)行， 將引起輸出電

8、 壓三相不平衡。由于不平衡電壓存在著正序、負(fù)序、零序三個(gè)電壓分量，當(dāng)這種 不平衡的電壓輸入電動(dòng)機(jī)后， 負(fù)序電壓產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與正序電壓產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) 相反，起到制動(dòng)作用。 但由于正序磁場(chǎng)比負(fù)序磁場(chǎng)要強(qiáng)得多， 電動(dòng)機(jī)仍按正序磁 場(chǎng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。 而由于負(fù)序磁場(chǎng)的制動(dòng)作用， 必將引起電動(dòng)機(jī)輸出功率減少， 從而 導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)效率降低。 同時(shí)，電動(dòng)機(jī)的溫升和無(wú)功損耗， 也將隨三相電壓的不平衡度而增大。 所以電動(dòng)機(jī)在三相電壓不平衡狀況下運(yùn)行， 是非常不經(jīng)濟(jì)和不安全 的。、如何實(shí)現(xiàn)三相負(fù)載平衡綜上所述，調(diào)整三相負(fù)載使之趨于平衡，這是無(wú)需增加設(shè)備投資的最佳 降損措施。把單相用戶(hù)均衡地接在A、B C三相上，減少中性線

9、電流，降低損耗。 同時(shí)要減少單相負(fù)載接戶(hù)線的總長(zhǎng)度。 如果單相用戶(hù)功率因數(shù)較低， 就應(yīng)進(jìn)行無(wú) 功補(bǔ)償。也可以裝置三相斷相保護(hù)器， 當(dāng)任何一相斷相時(shí)， 能立即切斷電源以消 除三相不平衡。實(shí)際中， 每相的用電負(fù)荷比較直觀： 動(dòng)力線路三相平衡， 而單相用戶(hù)負(fù)荷有較大 差異。每相的對(duì)地阻抗又由什么決定呢 ?三相動(dòng)力線路一般質(zhì)量較好，對(duì)地絕緣 阻抗較高； 而涉及到職明等單相負(fù)荷則用電線路情況復(fù)雜、 質(zhì)量低劣、 絕緣程度 差，使該相的對(duì)地阻抗顯著降低，且用電戶(hù)數(shù)越多，線路越密雜，則絕緣程度越 差，使接帶該類(lèi)用戶(hù)多相的對(duì)地阻抗降低越顯著。因此，在正常漏電(總漏電電流由各處微小的漏電流匯集組成 )情況下，每相

10、對(duì)地阻抗的高低主要由接在該相 上的單相負(fù)荷用電戶(hù)的多少來(lái)決定。因此，只要把單相負(fù)荷用電戶(hù)均衡地分配到三相上， 就能實(shí)現(xiàn)三相平衡。 但必須 要注意，均衡分配用戶(hù)不僅僅是形式上看來(lái)每相接單相負(fù)荷用戶(hù)總數(shù)的三分之 一，而是要把其中用電負(fù)荷、 漏電情況在同一等級(jí)的用戶(hù)也均衡地分配到三相上。 例如，某村單相用戶(hù)，其中用電水平一般戶(hù)，負(fù)荷較小，日用電時(shí)間較短，線路 質(zhì)量較差；用電水平較高戶(hù)，負(fù)荷較大，日用電時(shí)間較長(zhǎng)，線路質(zhì)量較好；地埋 線戶(hù)，泄露電流較大，則每相上應(yīng)盡量接這三類(lèi)用戶(hù)的各三分之一。具體實(shí)施為 (1) 從公用變出線至進(jìn)戶(hù)表電源側(cè)的低壓干線、分支線應(yīng)盡量采用三 相四線制，減少迂回，避免交叉跨越。 (2) 無(wú)論架空或電纜線路，相線與零線應(yīng) 按A、B C 0采用不同顏色的導(dǎo)線或標(biāo)識(shí)，并按一定順序排列。(3)在低壓線路架好、下線集裝各戶(hù)電能表前， 要把配變下的單相負(fù)荷用電戶(hù)統(tǒng)一規(guī)劃， 均衡地 分配到低壓線路的三相上， 并記錄在冊(cè)。 下線集表施工時(shí)要查對(duì)無(wú)誤。 表箱編號(hào) 要注明相位，女口“*線路A相*號(hào)”。 下線集表完工后，要看一下低壓電網(wǎng) 實(shí)際運(yùn)行三相負(fù)載是否在平衡度范圍內(nèi)，必要時(shí)可做些調(diào)整。 (5) 在以后發(fā)展用 戶(hù)或變更用戶(hù)時(shí)， 要顧及三相平衡問(wèn)題， 在實(shí)際工作中形成常態(tài)機(jī)制， 不斷完善 沒(méi)