姚文武

摘要：電力在社會(huì)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用，但電力系統(tǒng)三相不平衡將引起配電網(wǎng)線(xiàn)損的增加，影響電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。筆者根據(jù)多年的工作經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了引起電力系統(tǒng)三相不平衡的原因，并提出了相應(yīng)的解決方案。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng) ?三相不平衡 ?解決措施

1 電力系統(tǒng)三相不平衡的原因

隨著我國(guó)電力行業(yè)的發(fā)展，用戶(hù)與電力企業(yè)之間的矛盾越發(fā)突出，用戶(hù)對(duì)于電能質(zhì)量提出了更高的要求，其中三相不平衡對(duì)于電力系統(tǒng)的影響也成為大家關(guān)注的熱點(diǎn)。為提高電能質(zhì)量，確保電力系統(tǒng)安全、可靠的運(yùn)行，有必要采取措施，防范三相不平衡度超標(biāo)過(guò)高對(duì)電力系統(tǒng)的嚴(yán)重傷害。

三相電氣系統(tǒng)如果三相電壓和電流具有相同的幅值、并且相位互相差120°，則被稱(chēng)為平衡或?qū)ΨQ(chēng)的系統(tǒng)。如果其中的一個(gè)或兩個(gè)條件不滿(mǎn)足，則稱(chēng)為不對(duì)稱(chēng)或不平衡的系統(tǒng)。電力系統(tǒng)調(diào)度人員在配電電網(wǎng)和用戶(hù)內(nèi)部網(wǎng)路之間的PCC處提供一個(gè)三相平衡系統(tǒng)。

1.1 電力企業(yè)方面。電力企業(yè)對(duì)配電變壓器三相負(fù)荷不平衡的管理不夠重視，管理體制不健全，對(duì)于工作人員對(duì)配電變壓器的維護(hù)缺乏有效的考核辦法，三相負(fù)荷的管理帶有盲目性，從而使得很多配電變壓器在三相負(fù)荷極不平衡狀態(tài)下運(yùn)行。電力企業(yè)的低壓電網(wǎng)結(jié)構(gòu)薄弱，需進(jìn)行徹底的改造。

1.2 用戶(hù)方面。三相四線(xiàn)制是常用的供電方式，從星形連接的三相繞組的中性點(diǎn)引出中性線(xiàn)，可以滿(mǎn)足人們生產(chǎn)、生活的需要，但是用戶(hù)在使用時(shí)往往只考慮配電線(xiàn)路的承載量，忽視三相負(fù)荷的合理分配，造成三相電流的不平衡。另外照明電器數(shù)量增多，大量家用電器進(jìn)入家庭，大部分家用電器都是單相電源，造成單相負(fù)荷激增，加劇了電網(wǎng)的三相不平衡度。

2 三相不平衡造成的后果

2.1 對(duì)電動(dòng)機(jī)的危害。理想的電力系統(tǒng)是三相對(duì)稱(chēng)，負(fù)序、零序分量數(shù)值為零，電動(dòng)機(jī)按照正序磁場(chǎng)方向運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)三相負(fù)載不平衡運(yùn)行時(shí)，正序、負(fù)序、零序都存在著電壓分量，不平衡的電壓輸入電動(dòng)機(jī)后，負(fù)序電壓也會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，與正序電壓的磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)方向相反，引起電動(dòng)機(jī)輸出功率減少，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)效率降低。

2.2 對(duì)變壓器的影響。三相負(fù)荷平衡是安全供電的基礎(chǔ)，變壓器是低壓電網(wǎng)的供電主設(shè)備。變壓器在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生功率損耗，正常情況下，變壓器運(yùn)行電壓不變，耗損是一個(gè)衡量。如果變壓器在三相負(fù)荷不平衡的狀態(tài)下運(yùn)行，各相之間輸出的定容量會(huì)有著不同，不平衡越大，導(dǎo)致輸出的容量就無(wú)法達(dá)到額定值，變壓器中性線(xiàn)電流超過(guò)變壓器低壓側(cè)額定電流的25%，低壓側(cè)會(huì)產(chǎn)生零序電流，零序電流產(chǎn)生的零序磁通不能被抵消，只能由配電變壓器的油箱壁及其它鋼鐵構(gòu)件中通過(guò)，從而在油箱壁中發(fā)熱產(chǎn)生額外的鐵損從而引發(fā)變壓器發(fā)熱，甚至造成某相導(dǎo)線(xiàn)燒斷、開(kāi)關(guān)燒壞、變壓器燒損的嚴(yán)重后果。

2.3 對(duì)用電設(shè)備的影響。目前我國(guó)低壓電網(wǎng)普遍采用三相四線(xiàn)制供電，三相之間負(fù)荷接近，電流也接近，這是三相平衡時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)三相負(fù)荷不平衡時(shí)，有的電壓低，有的電壓高，一相或兩相畸重，中性線(xiàn)電流甚至超過(guò)最大相電流，增加電網(wǎng)線(xiàn)路損耗，降低電能質(zhì)量，影響用戶(hù)供電，輕則帶來(lái)不便，重則造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。

3 解決措施

3.1 加強(qiáng)對(duì)三相負(fù)荷平衡度的管理。電力企業(yè)要重視對(duì)三相負(fù)荷平衡度的管理，健全管理制度，將降低三相負(fù)荷不平衡作為一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)來(lái)抓，確立考核指標(biāo)和獎(jiǎng)懲制度，對(duì)于有效維護(hù)三相負(fù)荷平衡度的優(yōu)秀員工給予獎(jiǎng)勵(lì)，增加員工工作的積極性。對(duì)于結(jié)構(gòu)薄弱，運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，詳細(xì)了解用戶(hù)的用電負(fù)荷并記錄下來(lái)，根據(jù)用戶(hù)的符合變化，及時(shí)做出調(diào)整，盡量合理的分配負(fù)荷。

3.2 不對(duì)稱(chēng)負(fù)荷分散的供應(yīng)，減少集中連接過(guò)多造成的不平衡度超標(biāo)，重新排列或布置負(fù)載，使系統(tǒng)變得更加平衡。由于平衡的三相系統(tǒng)的總功率是恒定的，與時(shí)間無(wú)關(guān)，其平衡值不平衡的三相系統(tǒng)總功率波動(dòng)，因此將不平衡的三相系統(tǒng)改造成一個(gè)均衡三相系統(tǒng)時(shí)，在平衡裝置中應(yīng)該設(shè)有能夠暫時(shí)存儲(chǔ)電磁能量的電磁元件。為降低負(fù)序電流的影響，以避免在供電電壓上產(chǎn)生負(fù)序電壓降，需要一個(gè)低的內(nèi)部系統(tǒng)阻抗。

3.3 建立完善的測(cè)量中性線(xiàn)電流的制度。由于對(duì)三相負(fù)荷不平衡的運(yùn)行管理程度重視不夠，又未能及時(shí)監(jiān)測(cè)，導(dǎo)致三相負(fù)荷分配不均勻的問(wèn)題經(jīng)常發(fā)生。對(duì)于不同的變壓器采取不同的測(cè)量時(shí)段和方式。對(duì)于100kVA及以下的變壓器，三相電流及中性線(xiàn)，要在高峰負(fù)荷時(shí)段測(cè)量，測(cè)量的頻率應(yīng)是每個(gè)月一次;對(duì)于200kVA及以下的配電變壓器，要在高峰和低估時(shí)段各測(cè)量一次，測(cè)量頻率為一月兩次，變壓器的負(fù)荷越大，檢測(cè)時(shí)間越短，而且要根據(jù)季節(jié)的變化，用戶(hù)量的增加不定期的檢測(cè)，要對(duì)各類(lèi)負(fù)荷進(jìn)行調(diào)查，做到心中有數(shù)，大致分析負(fù)荷的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)配變主線(xiàn)、支線(xiàn)負(fù)荷電流進(jìn)行不定期測(cè)試，每次檢測(cè)要準(zhǔn)確記錄檢測(cè)數(shù)據(jù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)不平衡超標(biāo)情況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)不平衡度大于10%時(shí)，要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。通過(guò)電力配變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可以獲得準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)，為三相不平衡的整改提供所需的數(shù)據(jù)，避免給用電單位造成危害。

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