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發(fā)布日期：2017-04-05 | 關(guān)注：4141

隨著城市農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，用電負(fù)荷日益增加，小型單相電機(jī)的廣泛使用以及新增用戶就近接電等現(xiàn)象的發(fā)生可能造成配電變壓器三相負(fù)荷不平衡?！都芸张潆娋€路及設(shè)備運行規(guī)程》規(guī)定：變壓器的三相負(fù)荷應(yīng)力求平衡，不平衡度不應(yīng)大于 15%，不符合上述規(guī)定時，應(yīng)將負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整。不平衡度的計算式為：

怎樣獲得配電變壓器的運行數(shù)據(jù)？如何做好配電變壓器三相負(fù)荷的調(diào)整工作使三相負(fù)荷趨于平衡呢？從 2008 年起，紅河供電局開始建立電力配變監(jiān)測管理系統(tǒng)，對所轄區(qū)域內(nèi)的公用配電變壓器安裝配電監(jiān)測終端。截止 2010 年 9 月，蒙自地區(qū)終端覆蓋率已達(dá)到 85%，其中城區(qū)覆蓋率為 96.6%。根據(jù)電力配變監(jiān)測管理系統(tǒng)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，并經(jīng)抽樣測量校核，60%以上的配電變壓器三相不平衡度在 50%以上，不平衡現(xiàn)象非常嚴(yán)重，遠(yuǎn)不能滿足《架空配電線路及設(shè)備運行規(guī)程》的要求，給供電企業(yè)和用電客戶都帶來了很大的影響。

1、三相不平衡的危害
1.1 影響供電可靠性
配電變壓器在三相負(fù)荷不平衡狀態(tài)下運行時，低壓側(cè)會產(chǎn)生零序電流，因高壓側(cè)沒有中性線而沒有零序電流，低壓側(cè)零序電流產(chǎn)生的零序磁通就不能被抵消，所以，零序磁通只能由配電變壓器的油箱壁及其它鋼鐵構(gòu)件中通過，磁滯和渦流在鋼鐵構(gòu)件內(nèi)發(fā)熱，造成配電變壓器散熱條件降低，導(dǎo)致溫升增高，嚴(yán)重時會損壞配電變壓器絕緣，甚至燒損配電變壓器。同時，蒙自地區(qū)配電網(wǎng)以 10kV 線路為主，線路裝設(shè)的斷路器保護(hù)方式多為過電流保護(hù)，當(dāng)配電變壓器三相負(fù)荷不平衡造成變壓器故障嚴(yán)重時，將可能引起配電變壓器前端的線路斷路器動作跳閘，而現(xiàn)有的線路斷路器大多沒有重合功能，造成不必要的停電，降低供電可靠性。
1.2 增加電能損耗
系統(tǒng)中通過電流時必將產(chǎn)生電能損耗，然而當(dāng)配電變壓器三相負(fù)荷不平衡時電能損耗將增加。
1.2.1 增加變壓器損耗
配電變壓器在運行過程中會產(chǎn)生功率損耗，包括鐵損和銅損。如前所述，當(dāng)配電變壓器在三相負(fù)荷不平衡狀況下運行時，低壓側(cè)會產(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，從而在油箱壁中發(fā)熱產(chǎn)生額外的鐵損。此外，變壓器的銅損也會相應(yīng)的增加，如下例：
例1：根據(jù)電力配變監(jiān)測管理系統(tǒng)中的信息得110kV銀河變10kV小東山056線路所屬的新建村公用配電變壓器 2010 年 7 月 18 日的三相電流數(shù)據(jù)如下圖：

1.2.2 增加線路損耗
電流流過導(dǎo)線時，必然將產(chǎn)生電能損耗，其損耗與通過導(dǎo)線的電流平方成正比。低壓電網(wǎng)普遍采用三相四線制供電，配電變壓器三相負(fù)荷不平衡時，中性線即有電流通過，這樣不但在相線上有損耗，中性線也會產(chǎn)生損耗，增加了電網(wǎng)線路的損耗。
例 2 ：如例 1 中新建村公用配電變壓器，經(jīng)計算 2010 年 7 月 18 日 15 ： 45 時中性線的電流為 In=45.5A ，假設(shè)相線及中性線電阻皆為 R ，配電變壓器三相不平衡時的線路功率損耗為：

當(dāng)配電變壓器三相負(fù)荷平衡時，線路功率損耗為：

比較得知，三相負(fù)荷不平衡運行的線路功率損耗是三相平衡時的 1.63 倍。所以，當(dāng)配電變壓器在三相負(fù)荷不平衡運行時，變壓器損耗和線路損耗都將增大，并且隨著不平衡度的增大，損耗會更大。

1.3 危及安全 影響聲譽(yù)
1.3.1 危及安全
配電變壓器在三相負(fù)荷不平衡時運行，各相輸出電流不同，從而配電變壓器內(nèi)部三相壓降不同，導(dǎo)致負(fù)荷電流大的一相電壓低，而負(fù)荷電流小的一相電壓高，這樣配電變壓器三相輸出電壓將不平衡，造成電能質(zhì)量不合格，同時也會導(dǎo)致配電變壓器的零點漂移，中性線就會有電流通過。配電變壓器長期在電壓不平衡狀況下供電極容易造成：
（ 1 ）零點漂移導(dǎo)致中性線帶電，在未改造的線路中、中性線標(biāo)準(zhǔn)往往選擇比相線低一級，導(dǎo)線過細(xì)，電流過大，容易造成中性線燒斷，相電壓變成線電壓，危及人身及設(shè)備安全。
（ 2 ）電壓高的一相接帶的用戶用電設(shè)備燒壞，而電壓低的一相接帶的用戶用電設(shè)備則可能無法正常使用。
（ 3 ）不平衡度嚴(yán)重時，某相負(fù)荷超載過多，將會造成某相導(dǎo)線燒斷、低壓開關(guān)燒毀、變壓器燒毀等嚴(yán)重后果。
（ 4 ）負(fù)荷高的一相因發(fā)熱還會加快用電設(shè)備絕緣的老化、導(dǎo)致絕緣降低，使用電設(shè)備外殼帶電，造成人身觸電的可能。
1.3.2 降低變壓器出力
變壓器繞組結(jié)構(gòu)是按對稱運行情況設(shè)計的，其每組繞組結(jié)構(gòu)性能基本一樣，各相容量相等，故變壓器的允許******出力只能按三相負(fù)荷中******一相為限，負(fù)荷輕的一相就有富余容量，因此，變壓器三相不平衡運行時出力將下降。
例 3 ：如例 1 中，新建村公用配電變壓器在三相不平衡運行時的的效率為：

可見，配電變壓器三相不平衡運行時，變壓器的******輸出容量將降低，變壓器的過載能力也相應(yīng)降低。
1.3.3 降低效益 影響聲譽(yù)
由于農(nóng)村低壓電網(wǎng)三相負(fù)荷不平衡造成線損電量增加、低壓配電裝置損壞和變壓器燒毀、線路燒斷等線路設(shè)備故障的發(fā)生，不但增加企業(yè)的供電成本，而且更換設(shè)備、停電檢修會增加停電時間，給用戶帶來很大的影響，既降低了供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，又影響了供電企業(yè)的聲譽(yù)。
綜上所述，調(diào)整三相負(fù)荷使之趨于平衡是提高變壓器運行效率和降低電能損耗的有效措施。

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三相電流不平衡的原因及危害

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