淺談配變?nèi)嗖黄胶馕：εc對(duì)策

黃銳彬

摘要：近幾年來(lái)，由于配電變壓器三相負(fù)荷不平衡，運(yùn)行中出現(xiàn)了很多問(wèn)題，嚴(yán)重影響了供電企業(yè)的效益和用戶的電能質(zhì)量，同時(shí)也危害了人身設(shè)備安全，本文利用計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)配變監(jiān)測(cè)計(jì)量終端獲得的數(shù)據(jù)，分析配電變壓器三相不平衡的危害，并提出降低配電變壓器的三相不平衡的對(duì)策。

關(guān)鍵字：配電變壓器 不平衡度 計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng) 對(duì)策

1、前言

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，農(nóng)村居民城市化進(jìn)程不斷加快，人們對(duì)電力的需求量越來(lái)越大，業(yè)擴(kuò)新裝用戶就近接電等可能造成配電變壓器三相負(fù)荷不平衡。據(jù)《廣東電網(wǎng)公司中低壓配電運(yùn)行管理標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施細(xì)則》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(shí)，應(yīng)將負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整。不平衡度的計(jì)算式為：

2、配變?nèi)嗖黄胶獾奈：?/p>

2.1 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(yùn)行時(shí)，低壓側(cè)會(huì)產(chǎn)生零序電流，因高壓側(cè)沒(méi)有中性線而沒(méi)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(guò)，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性能降低，導(dǎo)致溫度增高，嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞配電變壓器絕緣，甚至燒損配電變壓器，造成不必要的停電，降低供電可靠性。

2.2 增加電能損耗

2.2.1 增加變壓器損耗

配電變壓器在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生功率損耗，包括鐵損和銅損。當(dāng)配電變壓器在三相負(fù)荷不平衡狀況下運(yùn)行時(shí)，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。 此外，變壓器的銅損也會(huì)相應(yīng)的增加，如下：

例1：根據(jù)計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)得110kV流沙變電站10kV流沙線F2A線路下的秀隴南公用配電變壓器2016年7月1日的三相電流數(shù)據(jù)如下：

該變壓器的型號(hào)為S11-100kVA，2016年7月1日11：30的數(shù)據(jù)為：Ua=231V，Ub=231V，Uc=230V，Ia=105.6A，Ib=39.2A，Ic=28.8A，假設(shè)配電變壓器的二次繞組電阻為r，此時(shí)秀隴南公用配電變壓器的

為：

配電變壓器三相的損耗為：

當(dāng)配電變壓器三相負(fù)荷平衡時(shí)，配電變壓器三相的損耗為：

由上計(jì)算可見(jiàn)，秀隴南公用配電變壓器三相不平衡下運(yùn)行時(shí)的銅損將增加34.6%。

2.2.2 增加線路損耗

電流流過(guò)導(dǎo)線時(shí)，必然將產(chǎn)生電能損耗，其損耗與通過(guò)導(dǎo)線的電流平方成正比。流沙東供電所低壓配電網(wǎng)采用三相四線制供電，配電變壓器三相負(fù)荷不平衡時(shí)，中性線即有電流通過(guò)，這樣不但在相線上有損耗，中性線也會(huì)產(chǎn)生損耗，增加了電網(wǎng)線路的損耗。

例2：如例1中秀隴南公用配電變壓器，經(jīng)計(jì)算 2016年7月1日 11：30時(shí)中性線的電流為：

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(shí)的線路功率損耗為：

當(dāng)配電變壓器三相負(fù)荷平衡時(shí)，線路功率損耗為：

比較得知，三相負(fù)荷不平衡運(yùn)行的線路功率損耗是三相平衡時(shí)的 1.86倍。

所以，當(dāng)配電變壓器在三相負(fù)荷不平衡運(yùn)行時(shí)，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(huì)更大。

2.3 危及安全，影響企業(yè)形象

2.3.1降低變壓器出力

變壓器繞組結(jié)構(gòu)是按對(duì)稱運(yùn)行情況設(shè)計(jì)的，其每組繞組結(jié)構(gòu)性能基本一樣，各相容量相等，故變壓器的允許最大出力只能按三相負(fù)荷中最大一相為限，負(fù)荷輕的一相就有富余容量，因此，變壓器三相不平衡運(yùn)行時(shí)出力將下降。

例3：如例1中，秀隴南公用配電變壓器在三相不平衡運(yùn)行時(shí)的效率為：

可見(jiàn)，配電變壓器三相不平衡運(yùn)行時(shí)，變壓器的最大輸出容量將降低，變壓器的負(fù)載能力也相應(yīng)降低。

2.3.2 降低效益影響企業(yè)形象

由于低壓配電網(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、低壓線路末端低壓低、變壓器燒毀、線路燒斷等配電設(shè)備故障的發(fā)生，不但增加供電成本，而且更換設(shè)備、停電檢修會(huì)增加停電時(shí)間，給用戶帶來(lái)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)的形象。

3、降低三相不平衡的對(duì)策

通過(guò)以上分析得知，配電變壓器在三相負(fù)荷不平衡狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)會(huì)影響供電可靠性的提高、增加電能損耗、危及安全影響企業(yè)形象等，降低三相負(fù)荷不平衡度使配電變壓器三相負(fù)荷平衡將成為必然。

3.1加強(qiáng)業(yè)擴(kuò)管理

配電變壓器三相不平衡究其源頭是業(yè)擴(kuò)管理中現(xiàn)場(chǎng)勘查及裝表接電時(shí)沒(méi)有合理有效的管理流程，造成工作的隨意性和盲目性，治理配電變壓器的三相不平衡必須從根源做起，制定新增負(fù)荷管理流程，可以包含以下內(nèi)容：

（1）結(jié)合計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)結(jié)果，對(duì)比分析，每月統(tǒng)計(jì)配電變壓器三相不平衡度，建立臺(tái)賬，并對(duì)配電變壓器不平衡度進(jìn)行分類，形成預(yù)警機(jī)制。

（2）對(duì)于業(yè)擴(kuò)新裝的用戶，營(yíng)業(yè)部門(mén)必須認(rèn)真審查其用電性質(zhì)、負(fù)荷大小及所屬臺(tái)區(qū)等基本情況，然后查看計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)中該配電變壓器的運(yùn)行數(shù)據(jù)，分析判斷能否增加用戶所申請(qǐng)的負(fù)荷；

（3）對(duì)業(yè)擴(kuò)新裝用戶負(fù)荷超過(guò)12kW的用電客戶，建議其采用三相四線供電方式，保證對(duì)配電變壓器的三相不平衡度不產(chǎn)生較大影響。

3.2 做好三相負(fù)荷調(diào)整

在中低配電網(wǎng)中，三相負(fù)荷由于是隨機(jī)變化的，因此，一般是不平衡的。臨時(shí)用電、季節(jié)性用電、用電客戶增減容、銷戶等都會(huì)導(dǎo)致配電變壓器三相不平衡度改變，如何掌握這些變動(dòng)的負(fù)荷對(duì)配電變壓器三相負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整呢？

首先，要利用計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)，查詢配電變壓器的三相電壓、電流等數(shù)據(jù)，其次，根據(jù)所得到的數(shù)據(jù)對(duì)配電變壓器的三相負(fù)荷進(jìn)行實(shí)際測(cè)量，實(shí)測(cè)工作要向低壓線路的末端和分支端延伸，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)不平衡負(fù)荷的出現(xiàn)地點(diǎn)，確定調(diào)整點(diǎn)，為配電變壓器的三相負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整提供依據(jù)；最后，根據(jù)上面得出的結(jié)論，做出最終調(diào)荷方案，利用計(jì)劃?rùn)z修停電時(shí)間對(duì)配電變壓器三相負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整。

4、結(jié)束語(yǔ)

在供電所實(shí)際工作中要加大對(duì)配變負(fù)荷的分析與統(tǒng)計(jì)，依據(jù)計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)按月記錄各配變負(fù)荷的最大電量與平均電流，定期對(duì)配變負(fù)荷電流進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，反饋結(jié)果對(duì)比分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)不平衡超標(biāo)情況，不定期地組織進(jìn)行有針對(duì)性的調(diào)整配變?nèi)嘭?fù)荷，從而獲得更大的節(jié)能效益，提高供電可靠性，樹(shù)立起良好的企業(yè)形象。

參考文獻(xiàn)：

[1]《廣東電網(wǎng)公司中低壓配電運(yùn)行管理標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施細(xì)則》

[2]《廣東電網(wǎng)公司業(yè)擴(kuò)管理細(xì)則》