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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)結構發(fā)生了很大的變化,電網(wǎng)結構薄弱環(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,加大導線直徑,建設和改造低壓線路,新架下戶線等一系列降損技術措施,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%??梢娙舨黄胶猓€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準,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。從實驗結果表明,
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