三相不平衡負(fù)載對(duì)低壓線(xiàn)損率的影響探析

1、三相不平衡負(fù)載對(duì)低壓線(xiàn)損率的影響探析 鄉(xiāng)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)的供電能力大大加強(qiáng)，電壓質(zhì)量顯然提升，大部分配電臺(tái)區(qū)的低壓線(xiàn)損率降到了11%以下，但仍有各別配電臺(tái)區(qū)因三相不平衡負(fù)載等原因而造成線(xiàn)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(duì)這些狀況進(jìn)行分析和探討。 一、原因分析 在前幾年的農(nóng)網(wǎng)改造時(shí)，對(duì)配電臺(tái)區(qū)采用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(fù)荷中心，縮短供電半徑，加大導(dǎo)線(xiàn)直徑，建設(shè)和改造低壓線(xiàn)路，新架下戶(hù)線(xiàn)等一系列降損技術(shù)措施，也收到了很好的效果。但是各別臺(tái)區(qū)線(xiàn)損率

2、仍然很高，針對(duì)其原因，我們做了認(rèn)真的實(shí)地調(diào)查和分析，發(fā)現(xiàn)一些臺(tái)區(qū)供電采用單相二線(xiàn)制、二相三線(xiàn)制，即使采納三相四線(xiàn)制供電，由于每相電流相差很大,使三相負(fù)荷電流不平衡。從理論和施行上分析，也會(huì)引起線(xiàn)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(yùn)行中三相負(fù)荷不平衡，會(huì)在線(xiàn)路、配電變壓器上增加損耗。因此，在運(yùn)行中要常常測(cè)量配電變壓器出口側(cè)和部分主干線(xiàn)路的三相負(fù)荷電流，做好三相負(fù)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(xiàn)路的三相不平衡電流為IU、IV、IW，中性線(xiàn)電流為IN，假設(shè)中性線(xiàn)電阻為相線(xiàn)電阻的2倍，相線(xiàn)電阻為R，則這條線(xiàn)路的有功損耗為 P1=I2UR+I2VR

3、+I2WR+2I2NR10-31 當(dāng)三相負(fù)荷電流平衡時(shí)，每相電流為IU+IV+IW/3，中性線(xiàn)電流為零，這時(shí)線(xiàn)路的有功損耗為 P2=2R10-32 三相不平衡負(fù)荷電流增加的損耗電量為 P=P1-P2=I2U+I2V+I2W-I2UI2V-I2VI2W+I2WI2U+3I2NR10-33 同樣,三相負(fù)荷電流不平衡時(shí)變壓器本身也增加損耗,可用平衡前后的負(fù)荷電流進(jìn)行計(jì)算。由此可見(jiàn)三相不平衡負(fù)荷電流愈大，損耗增加愈大。 三相負(fù)荷電流不平衡率按下式計(jì)算 K=1004 一般要求配電變壓器出口三相負(fù)荷電流的不平衡率不大于10%，低壓干線(xiàn)及主要支線(xiàn)始端的三相電流不平衡率不大于20%。可見(jiàn)假設(shè)不平衡，線(xiàn)損可能增

4、加數(shù)倍。據(jù)了解，目前鄉(xiāng)村單相負(fù)荷已成為電力負(fù)荷的主要方面，鄉(xiāng)村低壓線(xiàn)路雖多為三相四線(xiàn)，但很多沒(méi)有注意到把單相負(fù)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(xiàn)、三相三線(xiàn)制供電。按一般狀況平均測(cè)算估計(jì)，單相負(fù)荷的線(xiàn)損可能增加24倍，由此可知，調(diào)整三相負(fù)荷平衡用電是降損的主要環(huán)節(jié)。 三、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查分析、試驗(yàn)狀況 施行是檢驗(yàn)真理的標(biāo)準(zhǔn)，理論必須要在施行中驗(yàn)證。2004年我們?cè)谇f寨供電所檢查分析各別臺(tái)區(qū)線(xiàn)損率高的原因,發(fā)現(xiàn)莊寨供電所楊小湖配電臺(tái)區(qū)損耗嚴(yán)重,我們重點(diǎn)進(jìn)行了解剖分析: 該臺(tái)區(qū)配電變壓器容量為100kVA，供電半徑最長(zhǎng)550m，由上表得該配變臺(tái)區(qū)267戶(hù)用電量12591kWh，沒(méi)有大的動(dòng)力

5、用戶(hù)，只有1戶(hù)軋面條機(jī)，戶(hù)均月用電46.98kWh，低壓線(xiàn)損一直17%左右，用鉗流表測(cè)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(fù)荷電流不平衡率計(jì)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(shí)間5人2天對(duì)該臺(tái)區(qū)三相電流負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整后在變壓器出口側(cè)進(jìn)行測(cè)量,用鉗流表測(cè)量24小時(shí)電流平均值為：IU=18A,IV=21A,IW=24A,IN=4A。 此時(shí)三相負(fù)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(fù)荷電流不平衡率已經(jīng)降低10%以下，不平衡率已達(dá)到合理范圍之內(nèi)。 在運(yùn)行10天后計(jì)算線(xiàn)損率降為9.35%，降低8.55個(gè)百分點(diǎn)，效果之佳令人震驚！ 從上表可以看出,該村自調(diào)平三相負(fù)荷電流后，線(xiàn)損率顯然下降，到目前已穩(wěn)定在9%左右。 此后，陸續(xù)對(duì)幾個(gè)配電臺(tái)區(qū)負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整,也都收到了較好的降損效果。 四、結(jié)論 綜上所述，依據(jù)對(duì)我縣幾個(gè)配電臺(tái)區(qū)進(jìn)行三相負(fù)荷電流調(diào)整實(shí)地調(diào)查分析狀況來(lái)看，各別配電臺(tái)區(qū)低壓線(xiàn)損較高的原因主要是由于三相負(fù)荷電流不平衡所引起。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明，以前沒(méi)有搞過(guò)三相負(fù)荷電流平衡的配電臺(tái)區(qū)，粗調(diào)可現(xiàn)有基礎(chǔ)上降損20%30%，細(xì)調(diào)降損40%