配電三相負荷不平衡產(chǎn)生及影響線損的解決措施

鐘長發(fā)

摘 要：文章分析了農(nóng)村配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)得到改造后，低壓電網(wǎng)的供電能力大大增強，電壓質(zhì)量明顯提高，大部分配電臺區(qū)的低壓線損率降到了12%以下，但仍有個別配電臺區(qū)因三相不平衡負載等原因而造成線損率居高不下，給供電企業(yè)特別是基層供電部門造成較大的困難和損失。并總結(jié)了當前配網(wǎng)三相不平衡率與降耗節(jié)能所面臨的一些客觀困難，由此提出了一些相關(guān)建議。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)；負荷不平衡；線損；措施

中圖分類號：TM71 文獻標識碼：B

近幾年來，各城市加大了中低壓配電網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)與改造，變壓器擔負著配電的重要任務(wù)，是配變臺區(qū)的中心樞紐；配變臺區(qū)的線路網(wǎng)絡(luò)則為變壓器的傳輸電能的通道?？茖W(xué)、合理的線路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是變壓器的安全、優(yōu)質(zhì)和低損供電的重要保證。而變壓器低壓側(cè)一般采用380V/220V三相四線混用的供電方式，且存在許多單相負載，這些設(shè)備存在，將引起變壓器處于三相負荷平衡運行壯態(tài)。配變臺區(qū)三相負荷不平衡。配電變壓器三相負荷不平衡時，將會造成配電變壓器損耗及線路損耗的增加，還會降低變壓器的利用率，威脅安全運行，并且會對用電設(shè)備造成影響，還會對系統(tǒng)電壓質(zhì)量有影響。

一、三相負荷不平衡產(chǎn)生的原因

通過在對臺區(qū)負荷測試中發(fā)現(xiàn)，部分配變臺區(qū)存在三相負荷不平衡的情況，及線路損耗經(jīng)過分析其原因有以下幾條：

1工作人員測量數(shù)據(jù)存在偏差，同時工作人員責任心不強，負荷搭接時隨意性較大，哪里好搭接，就在哪接。沒有考慮到負荷的分配。

2線路事故故障影響較多。如：變壓器缺相運行、低壓四線斷線等事故故障等。

3低壓配網(wǎng)格局不合理，配網(wǎng)通道受到限制，存在著樹線的矛盾。改造投入不徹底。

4單相用電設(shè)備的影響，以及季節(jié)性用電和臨時用電的影響。

5拆分臺區(qū)時，抄表人員責任心不強，導(dǎo)致許多用戶沒有平均分割，造成三相不平衡。

二、配電變壓器三相負荷不平衡的危害

1線損增加。在配電變壓器工作過程中其負載損耗跟其負載電流的大小相關(guān)，跟其平方成正相關(guān)。相同容量下變壓器三相負荷不平衡越嚴重，工作過程中功率的損耗越多。

2電能損耗增加。變壓器是目前我國低壓電網(wǎng)中采用的額主要供電設(shè)備，如果運行過程中三相負載不平衡，會增加其配電過程中對電能的消耗量。

3產(chǎn)生零序電流 。三相負載不平衡還會產(chǎn)生一定程度的零序電流，且電流值的大小跟其不平衡的程度成正比關(guān)系。傳輸過程中如果遇到鋼構(gòu)件，零序電流就會產(chǎn)生較大的磁滯和渦流損耗，引起構(gòu)件局部溫度過熱現(xiàn)象。

4影響用電設(shè)備的安全運行.正常情況下，配變電中三相電流值相等，工作在平衡狀態(tài)。一旦出現(xiàn)配變?nèi)嘭撦d不平衡，就會引起各相輸出電流大小的變化，導(dǎo)致三相電流值不相等，進而導(dǎo)致其內(nèi)部三相壓降不相等。由于配變?nèi)嘭撦d不平衡時，各相中通過的電流值不同，導(dǎo)致中性線中存在一定數(shù)值的電流，引起中性線中阻抗壓降，進而出現(xiàn)中性點漂移現(xiàn)象，致使各相相電壓發(fā)生變化。

5電動機效率降低。不平衡電壓是由于電壓中出現(xiàn)了正序、負序、零序三個電壓分量，如果不加任何處理直接將其輸入電動機后，電壓中的負序分量產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場和電壓中正序分量產(chǎn)生的磁場方向相反，起到制動作用。但由于正序磁場產(chǎn)生的磁場強度比負序磁場產(chǎn)生的磁場強度要大，電動機還會按照正序方向轉(zhuǎn)動。由于正負磁場的制動作用，會降低電動機中輸出功率的大小，引起電動機效率降低。

三、改善三相不平衡以及降損的技術(shù)措施

1改善三相不平衡的措施：（1）將不對稱負荷分散接在不同的供電點，以減少集中連接造成不平衡度嚴重超標的問題。 （2）使用交叉換相等辦法使不對稱負荷合理分配到各相，盡量使其平衡化。 （3）加大負荷接入點的短路容量，如改變網(wǎng)絡(luò)或提高供電電壓級別提高系統(tǒng)承受不平衡負荷的能力。 （4）定期組織專人進行檢查，看其實際情況是否跟圖紙相符，同時檢查圖紙中是否存在遺漏現(xiàn)象，如果存在，需要及時根據(jù)負荷變化情況進行更新。 （5）組織專人每月定期進行負荷測試，防止出現(xiàn)三相不平衡現(xiàn)象。如果有特殊情況，可適當增加每月進行測量的次數(shù)，如果發(fā)現(xiàn)有新增負荷或者線路中負荷變化較大時，可隨時測量。 （6）調(diào)整三相不平衡負荷，做到“四平衡”：“四平衡”既計量點平衡、各支路平衡、主干線平衡和變壓器低壓出口側(cè)平衡。調(diào)整計量點和各支路平衡，可把用戶平均用電量做為調(diào)整依據(jù)，把用電量大致相同的作為一類，分別均勻調(diào)整到三相上。

2降損的技術(shù)措施：（1）合理裝設(shè)無功補償設(shè)備，優(yōu)化電網(wǎng)無功分配，提高功率因數(shù)。（2）適當?shù)募哟笕嗨木€的零線，使其不會因三相負荷不平衡，造成零線斷線而損壞用戶的用電設(shè)備，從而造成不必要的損失。（3）合理選擇導(dǎo)線截面。線路的能量損耗同電阻成正比，增大導(dǎo)線截面可以減少能量損耗。（4）加強線路維護，主要是定期巡查線路，及時發(fā)現(xiàn)、處理線路故障和缺陷，可以減少因線路故障和缺陷引起的停電損失，及時更換不合格的絕緣子，對電力線路沿線的樹木進行砍青，使線路通道無障礙。

四、降低三相不平衡以及有功損耗的措施

1定期檢查，加強監(jiān)控，及時掌握臺區(qū)負荷情況；

2及時更新配變臺區(qū)基礎(chǔ)資料，其中核算班負責臺區(qū)更新用戶及轉(zhuǎn)接資料，業(yè)務(wù)口負責臺區(qū)負荷調(diào)整及新裝用戶圖紙完善；

3制定變壓器負荷不平衡的運行管理制度；

4加強供用電管理，確保變壓器負荷平衡；

5定期對饋線電流平衡情況、三相負荷不平衡情況進行檢查和調(diào)整；

6加強計量管理，做好抄、核、收工作；

7實行線損目標管理。

結(jié)語

目前各產(chǎn)業(yè)用電負荷的不斷增長，配電網(wǎng)降損和三相不平衡面臨較多困難，因此，需根據(jù)不同配電網(wǎng)絡(luò)實際情況，選擇適合本地配網(wǎng)降損及三相不平衡率的方案，把單相負荷用戶均衡地分配到三相上，同時，并利用配電監(jiān)測系統(tǒng)進行分析監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)問題并及時進行調(diào)整。

參考 文獻

[1]高紅英.10kV配電網(wǎng)降損 分析 [J].電力設(shè)備，2008，（3）.

[2]韓瑞君，馮晶，王云梅.降低配電網(wǎng)中線損的技術(shù)措施[J].應(yīng)用能源技術(shù)，2002，（5）.