三相負(fù)荷不平衡對線損的影響

1、論文名稱：三相負(fù)荷不平衡對線損的影響作者：蔡樹錦摘要：采用三相四線制供電方式，由于用戶較為分散，線路較長，如果三相負(fù)荷不平衡，將直接增加電能在線路的損耗，下面試加分析。關(guān)鍵字：三相四線制 供電方式 線路損耗采用三相四線制供電方式，由于用戶較為分散，線路較長，如果三相負(fù)荷不平衡，將直接增加電能在線路的損耗，下面試加分析。 三相四線制結(jié)線方式如圖1所示。 圖1三相四線制接線方式 這時(shí)單位長度線路上的功率損耗為： P1=I2aR+I2bp+I2cR+I2o×2R=(1) 式中R-單位長度線路的電阻值，中性線的截面積通常只有相線的一半，故中性線的單位長度線路的電阻值取2R。 當(dāng)三相負(fù)荷完全平

2、衡時(shí)，三相電流Ia=Ib=Ic=Icp，中性線的電流Io=0，這時(shí)單位長度線路上的功率損耗為： P=3I2cpR(2) 如果各相電流不平衡，則中性線中有電流通過，損耗將顯著增加。為討論方便，引入負(fù)荷不平衡度概念： =(Imax-Icp)/Icp×100%(3) 式中Imax-負(fù)荷最大一相的電流值 Icp-三相負(fù)荷完全平衡時(shí)的相電流值 下面分三種情況討論三相負(fù)荷不平衡時(shí)線損值的增量。 1一相負(fù)荷重，兩相負(fù)荷輕 假設(shè)A相負(fù)荷重，B、C相負(fù)荷輕，則Ia=(1+)×Icp，Ib=Ic=(1-/2)Icp，在三相相位對稱的情況下，中性線的電流Io=32Icp。代入式(1)，這時(shí)單位長

3、度線路上的功率損耗為： P1=(1+)2I2cpR+2(1-/2)2I2cpR+942I2cp×2R=3I2cpR+62I2cpR(4) 它與三相負(fù)荷平衡時(shí)單位長度線路上的功率損耗的比值，稱為功率損耗增量系數(shù)。其值為K則： K1=P1P=3I2cpR+62I2cpR/3I2cpR=1+22(5) 2一相負(fù)荷重，一相負(fù)荷輕，第三相的負(fù)荷為平均負(fù)荷 假設(shè)A相負(fù)荷重，B相負(fù)荷輕，C相負(fù)荷為平均值，顯然Ia=(1+)Icp，Ib=(1-)Icp，Ic=Icp，則在三相相位對稱的情況下，中性線的電流 。得出單位長度線路上的功率損耗為： P2=(1+)2I2cpR+(1-)2I2cpR+I2cp

4、R+32I2cp×2R=3I2cpR+82I2cpR(6) K2=P2P=3I2cpR+82I2cpR3I2cpR=1+8/32(7) 3一相負(fù)荷輕，兩相負(fù)荷重 假設(shè)Ia=(1-2)Icp，Ib=Ic=(1+)Icp，則在三相相位對稱的情況下，中性線的電流Io=3Icp。這時(shí)單位長度線路上的功率損耗為： P3=(1-2)2I2cpR+2(1+)2I2cpR+92I2cp×2R=3I2cpR+242I2cpR(8) K3=P3P=3I2cpR+242I2cpR3I2cpR=1+82(9) 比較式(5)、(7)、(9)，顯然，當(dāng)負(fù)荷不平衡度相等時(shí)，K3K2K11，對于三相四線制

5、結(jié)線方式，由此可得出如下結(jié)論： (1)三相四線制結(jié)線方式，當(dāng)三相負(fù)荷平衡時(shí)線損最小；當(dāng)一相負(fù)荷重，兩相負(fù)荷輕的情況下線損增量較??；當(dāng)一相負(fù)荷重，一相負(fù)荷輕，而第三相的負(fù)荷為平均負(fù)荷的情況下線損增量較大；當(dāng)一相負(fù)荷輕，兩相負(fù)荷重的情況下線損增量最大。 (2)當(dāng)三相負(fù)荷不平衡時(shí)，不論何種負(fù)荷分配情況，電流不平衡度越大，線損增量也越大。 按照規(guī)程規(guī)定，不平衡度不得大于20%。若使=0.2，則K1=1.08，K2=1.11，K3=1.32，也就是說，相對于三相平衡的情況而言，由于三相負(fù)荷不平衡(且在規(guī)程允許范圍內(nèi))所引起的線損分別增加8%、11%、32%。 下面繪出了負(fù)荷電流不平衡度與功率損耗增量系數(shù)K的關(guān)系曲線。從曲線上可以明顯地看出對線損的影響。當(dāng)然，上述各式和圖2的關(guān)系曲線是在中性線的截面積為相線的一半時(shí)才成立，否則倍數(shù)值將改變，但只要0，則K1，上述兩點(diǎn)結(jié)論依然成立。 為此在三