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三相不平衡装置的影响及发展

发布时间：

2019-05-16 11:49

来源：

网上资料

现代电力电子技术的迅猛发展，促使配电网的负荷和构成发生了巨大变化。单相负荷普遍，特别是居民用电、单相电弧炉等占据一定比重。由于使用时间无法同步及单相负载无法分配均匀，造成了三相不平衡配变的发生。三相负荷不平衡给电力系统带来的影响不小。

三相负荷不平衡将会给安全管理、电压质量、线损管理等造成极大的危害。

1、对变压器的危害

配变设计时，其绕组结构是按负载平衡运行工况设计的。其绕组性能基本一致，各相额定容星相等。配变的最大允许出力要受到每相额定容量的限制。而在生产、生活实际用电中，由于三相负荷分面及用户增容的随意性等因素经常导致配电变压器的三相负荷不平衡，因此将会使配电变压器处于不对书运行状态。同时也会造成零序电流过大，在此猛态下运行轻则降低配电变压器的供电效率。使配电变压器局部金属配件升温过高，重则将会造成配电变压器的单项烧毁或用户电器的烧毁等严重后果。

2、对用电设备的危害

配变设计时，其每相绕组的电阻、漏抗和激磁阻抗基本一致。当配变在三相负载平衡时运行，其相电流基本相等。配变内部每相压降也基本相同，配变输出的三相电压也是平衡的。一旦配变在三相不平衡时运行时运行，其各相输出电流就不相等，配变内部三相压降就不相等，这必将导致配变输出电金适成中性线有电流通过。在此情况下负载重的一相电压降低。照明灯具不亮、电器效能降低的问题！而负载轻的一相电压升高，可能造成电器绝缘击穿、缩短电器寿命或损环电器。

3.对电动机的危害

配变在三相负载不平衡工况下运行，将引起输出电压三相不平衡。由于不平衡电压存在着正序、负序、零序三个电压分星，当这种不平衡的电压输入电动机后，负序电压产生旋转磁场与正序电压产生的旋转感场相反，起到制动作用。但由于正序磁场比负序磁场要强得多，电动机仍按正序磁场方向转动。而由于负序磁场的制动作用，必将引起电动机输出功率减少，从而导致电动机效率降低。同时，电动机的温升和无功损耗，也将随三相电压的不平衡度而增大。所以电动机在三相电压不平衡状况下运行，是非常不经济和不安全的。

4、对人身的危害

在配电变压器中性点接地运行的方式下，如接地电阻达不到技术要求的情况时，三相负荷严重不平衡时就会使中性线带电而危及接触接地极或配电变压器金属构架人员的人身安全。由此造成的人身伤亡事故不是没有。

5、对电压质量和线损的危害

在三相负荷不平衡度较大的情况下，在配电变压器中性点不接地或接地电阻达不到技术要求的时，中性点将发生位移造成中性线带有一定的电压，从而加大线路电压的电压降，降低功率的输出，线路供电电压偏低，尤其是线路末端的电压远远超出电压降的允许范围，直接导致用户用电设备不能正常工作。电器效能降低，同时极大增加了低压线损率。由于城乡用户受经济条件的制约和家用电器音及率的逐年提高，三相负载不平衡度情况越来越严重。不平衡度越大的台区供电线路末端用户首运反映电压偏低，而低压线损率也营遍反映较大。在低压三相负载不平衡度的影响下使配电变压器处于不对称运行状态，造成配电变压器的负载损耗和空载损耗增大。而影响到OKV线损率。

因此，三相负荷不平衡治理在配网终端用户上具有重大意义：

1）经济效益，提高功率因数，传输同等有功功率，线损减小，降低电网损耗；变压器铜损减小；变压器带载能力提高，提升有效使用容量；首端电压无需调高；模块化设计，重复投资减小。