三相不平衡負載對低壓線損率的影響探析

1、三相不平衡負載對低壓線損率的影響探析 農(nóng)村低壓電網(wǎng)改造后低壓電網(wǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大的變化，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)薄弱環(huán)節(jié)基本上已經(jīng)解決，低壓電網(wǎng)的供電能力大大增強，電壓質(zhì)量明顯提高，大部分配電臺區(qū)的低壓線損率降到了11%以下，但仍有個別配電臺區(qū)因三相不平衡負載等原因而造成線損率居高不下，給供電管理企業(yè)特別是基層供電所電工組造成較大的困難和損失，下面針對這些情況進行分析和探討。一、原因分析 在前幾年的農(nóng)網(wǎng)改造時，對配電臺區(qū)采取了諸如增添配電變壓器數(shù)量，新增和改造配電屏，配電變壓器放置在負荷中心，縮短供電半徑，加大導(dǎo)線直徑，建設(shè)和改造低壓線路，新架下戶線等一系列降損技術(shù)措施，也收到了很好的效果。但是個別臺區(qū)線損率仍

2、然很高，針對其原因，我們做了認真的實地調(diào)查和分析，發(fā)現(xiàn)一些臺區(qū)供電采取單相二線制、二相三線制，即使采用三相四線制供電，由于每相電流相差很大,使三相負荷電流不平衡。從理論和實踐上分析，也會引起線路損耗增大。二、理論分析 低壓電網(wǎng)配電變壓器面廣量多，如果在運行中三相負荷不平衡，會在線路、配電變壓器上增加損耗。因此，在運行中要經(jīng)常測量配電變壓器出口側(cè)和部分主干線路的三相負荷電流，做好三相負荷電流的平衡工作，是降低電能損耗的主要途經(jīng)。假設(shè)某條低壓線路的三相不平衡電流為IU、IV、IW，中性線電流為IN，若中性線電阻為相線電阻的2倍，相線電阻為R，則這條線路的有功損耗為P1=（I2UR+I2VR+I2W

3、R+2I2NR）×10-3（1）當(dāng)三相負荷電流平衡時，每相電流為（IU+IV+IW）/3，中性線電流為零，這時線路的有功損耗為P2=2R×10-3（2）三相不平衡負荷電流增加的損耗電量為P=P1-P2=（I2U+I2V+I2W-I2UI2V-I2VI2W+I2WI2U+3I2N）R×10-3（3）同樣,三相負荷電流不平衡時變壓器本身也增加損耗,可用平衡前后的負荷電流進行計算。由此可見三相不平衡負荷電流愈大，損耗增加愈大。三相負荷電流不平衡率按下式計算K=×100（4）一般要求配電變壓器出口三相負荷電流的不平衡率不大于10%，低壓干線及主要支線始端的三相電

4、流不平衡率不大于20%。可見若不平衡，線損可能增加數(shù)倍。據(jù)了解，目前農(nóng)村單相負荷已成為電力負荷的主要方面，農(nóng)村低壓線路雖多為三相四線，但很多沒有注意到把單相負荷均衡的分配到三相電路上，并且還有一定數(shù)量的單相兩線、三相三線制供電。按一般情況平均測算估計，單相負荷的線損可能增加24倍，由此可知，調(diào)整三相負荷平衡用電是降損的主要環(huán)節(jié)。三、現(xiàn)場調(diào)查分析、試驗情況 實踐是檢驗真理的標(biāo)準(zhǔn)，理論需要在實踐中驗證。2004年我們在莊寨供電所檢查分析個別臺區(qū)線損率高的原因,發(fā)現(xiàn)莊寨供電所楊小湖配電臺區(qū)損耗嚴(yán)重,我們重點進行了解剖分析:該臺區(qū)配電變壓器容量為100kVA，供電半徑最長550m，由上表得該配變臺區(qū)2

5、67戶用電量12591kWh，沒有大的動力用戶，只有1戶軋面條機，戶均月用電46.98kWh，低壓線損一直17%左右，用鉗流表測量變壓器出口側(cè)24h電流平均值為：IU=9A,IV=15A,IW=35A,IN=21A。三相負荷電流不平衡率計算為：K=×100%=×100%=35.59%（5）由（5）式看出三相不荷嚴(yán)重不平衡，超出規(guī)定范圍的25%。為此,我們組織農(nóng)電工用兩天時間（5人2天）對該臺區(qū)三相電流負荷進行調(diào)整，調(diào)整后在變壓器出口側(cè)進行測量,用鉗流表測量24小時電流平均值為：IU=18A,IV=21A,IW=24A,IN=4A。此時三相負荷電流不平衡率為：K=×100%=×100%=6.34%（6）由（6）式得出配電變壓器出口三相負荷電流不平衡率已經(jīng)降低10%以下，不平衡率已達到合理范圍之內(nèi)。在運行10天后計算線損率降為9.35%，降低8.55個百分點，效果之佳令人震驚！從上表可以看出,該村自調(diào)平三相負荷電流后，線損率明顯下降，到目前已穩(wěn)定在9%左右。此后，陸續(xù)對幾個配電臺區(qū)負荷進行調(diào)整,也都收到了較好的降損效果。四、結(jié)論 綜上所述，根據(jù)對我縣幾個配電臺區(qū)進行三相負荷電流調(diào)整實地調(diào)查分析情況來看，個別配電臺區(qū)低壓線損較高的原因主要是由于三相負荷電流不平衡所引起。從實驗結(jié)果表明，