領步課堂——三相不平衡的危害和治理

返回列表來源：領步電能質量發布時間：2023-09-22分享加入收藏關注：-

          引起三相電壓不平衡因素

          引起三相電壓不平衡的原因有多種，如：單相接地、斷線諧振等，運行管理人員只有將其正確區分開來，才能快速處理。

          1、斷線故障
          如果一相斷線但未接地，或斷路器、隔離開關一相未接通，電壓互感器保險絲熔斷均造成三相參數不對稱。上一電壓等級線路一相斷線時，下一電壓等級的電壓表現為三個相電壓都降低，其中一相較低，另兩相較高但二者電壓值接近。本級線路斷線時，斷線相電壓為零，未斷線相電壓仍為相電壓。

           2、接地故障
           當線路一相斷線并單相接地時，雖引起三相電壓不平衡，但接地后電壓值不改變。單相接地分為金屬性接地和非金屬性接地兩種。金屬性接地，故障相電壓為零或接近零，非故障相電壓升高1.732倍，且持久不變；非金屬性接地，接地相電壓不為零而是降低為某一數值，其他兩相升高不到1.732倍。

           諧振原因隨著工業的飛速發展，非線性電力負荷大量增加，某些負荷不僅產生諧波，還引起供電電壓波動與閃變，甚至引起三相電壓不平衡。

            諧振引起三相電壓不平衡有兩種

          1、基頻諧振
          基頻諧振，特征類似于單相接地，即一相電壓降低，另兩相電壓升高，查找故障原因時不易找到故障點，此時可檢查特殊用戶，若不是接地原因，可能就是諧振引起的。

           2、分頻諧振
          另一種是分頻諧振或高頻諧振，特征是三相電壓同時升高。
          另外，還要注意，空投母線切除部分線路或單相接地故障消失時，如出現接地信號，且一相、兩相或三相電壓超過線電壓，電壓表指針打到頭，并同時緩慢移動，或三相電壓輪流升高超過線電壓，遇到這種情況，一般均屬諧振引起。

          三相不平衡的危害和影響

      1、對變壓器的危害

       在生產、生活用電中，三相負載不平衡時，使變壓器處于不對稱運行狀態。造成變壓器的損耗增大(包括空載損耗和負載損耗)。根據變壓器運行規程規定，在運行中的變壓器中性線電流不得超過變壓器低壓側額定電流的25%。此外，三相負載不平衡運行會造成變壓器零序電流過大，局部金屬件升溫增高，甚至會導致變壓器燒毀。

       2、對用電設備的影響

       三相電壓不平衡的發生將導致達到數倍電流不平衡的發生。誘導電動機中逆扭矩增加，從而使電動機的溫度上升，效率下降，能耗增加，發生震動，輸出虧耗等影響。各相之間的不平衡會導致用電設備使用壽命縮短，加速設備部件更換頻率，增加設備維護的成本。斷路器允許電流的余量減少，當負載變更或交替時容易發生超載、短路現象。中性線中流入過大的不平衡電流，導致中性線增粗。

       3、對線損的影響

           三相四線制結線方式，當三相負荷平衡時線損Z??；當一相負荷重，兩相負荷輕的情況下線損增量較??；當一相負荷重，一相負荷輕，而第三相的負荷為平均負荷的情況下線損增量較大；當一相負荷輕，兩相負荷重的情況下線損增量Z大。當三相負荷不平衡時，無論何種負荷分配情況，電流不平衡度越大，線損增量也越大。

           解決三相負荷不平衡的幾點措施

          1、重視規劃，加強溝通
           重視低壓配電網的規劃工作，加強與地方政府規劃等部門的工作溝通,避免配電網建設無序,尤其避免在低壓配電網中出現頭痛醫頭,腳痛醫腳的局面,在配電網建設和改造當中對低壓臺區進行合理的分區分片供電，配變布點盡量接近負荷中心，避免扇型供電和迂回供電，配電網絡的建設要遵循“小容量、多布點、短半徑”的配變選址原則。

           2、爭取低壓集束導線供電
在對采用低壓三相四線制供電的地區，要積極爭取對有條件的配電臺區采用3芯或者4芯電纜或者用低壓集束導線供電至用戶端，這樣可以在低壓線路施工中充分的避免三相負荷出現偏相的出現，同時要做好低壓裝表工作，單相電表在A、B、C三相的分布盡量均勻，避免出現單相電只掛接在一相或者兩相上，在線路末端造成負荷偏相。

           3、多點接地，降低零線電能損耗
            在低壓配電網零線采用多點接地，降低零線電能損耗。目前由于三相負荷的分布不平衡，導致了零線出現電流，按照規程要求零線電流不得超過相線電流的25%，在實際運行當中，由于零線導線截面較細，電阻值較相同長度的相線大，零線電流過大在導線上也會造成一定比例的電能損耗，所以建議在低壓配電網公用主零線采用多點接地，降低零線電能損耗，避免因為負荷不平衡出現的零線電流產生的電壓嚴重危及人身安全，而且通過多點接地，減低了因為發熱等原因造成的零線斷股斷線，使得用戶使用的相電壓升高，損壞家用電器。此外對于零線損耗問題，在目前一般低壓電纜中，零線的截面為相線的1/2，電阻值大造成了在三相負荷不平衡時，零線損耗加大，為此可以考慮到適當增大零線的導線截面，例如采用五芯電纜，每相用一個芯線而零線則用兩個芯線。

           北京領步公司技術研發團隊，針對三相不平衡問題，研發生產出一款LINGBU系列三相不平衡智能調節器-STUR。該產品有效地解決了這個難題，該裝置具有在補償系統無功的同時調整不平衡有功電流的作用。其理論結果可使三相功率因數均補償至1，三相電流調整至平衡。實際應用表明，可使三相功率因數補償到0.95以上，使不平衡電流調整到變壓器額定電流的10％以內。

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