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李柯+李斌+程永安

【摘 要】三相不平衡是供電企業(yè)中電能質(zhì)量考核的一個重要指標(biāo)，三相負荷不平衡引起的低電壓問題不但影響供電企業(yè)優(yōu)質(zhì)服務(wù)水平，而且對供電企業(yè)整體管理水平的提升帶來阻礙，解決農(nóng)村地區(qū)低電壓問題已刻不容緩。

【Abstract】Three-phase unbalanced is an important indicator of the quality assessment for power supply enterprises， low voltage problems caused by three-phase unbalanced not only affect the level of service， but also hinder the improving of overall management level of power supply enterprise， so solving the problem of low voltage in rural areas is urgent.

【關(guān)鍵詞】三相不平衡；電壓質(zhì)量；措施

【Keywords】three phase unbalanced； voltage quality； measures

【中圖分類號】TM727 【文獻標(biāo)志碼】A 【文章編號】1673-1069（2018）01-0166-02

1 項目研究內(nèi)容及實施方案

1.1 研究內(nèi)容及工作思路

近年來國家電網(wǎng)堅持“新農(nóng)村、新電力、新服務(wù)”的農(nóng)電發(fā)展戰(zhàn)略，緊密圍繞“新農(nóng)村建設(shè)”、“家電下鄉(xiāng)”等惠民政策，同時結(jié)合農(nóng)村地區(qū)實際情況，找準關(guān)鍵問題，注重工作方法，因地制宜，多措并舉，自上而下分層治理。以多年運行數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，將三相負荷不平衡引起的低電壓治理工作納入常態(tài)管理，不斷總結(jié)農(nóng)電營銷及業(yè)擴報裝工作流程存在的問題，完善業(yè)擴管理制度，深入分析、研究三相不平衡對電壓質(zhì)量的影響程度，通過深化、細化農(nóng)電日常管理，規(guī)范工作流程，逐步消除三相不平衡對電壓質(zhì)量的影響。

1.2 三相不平衡影響分析

配變?nèi)嘭摵刹黄胶鈱﹄妷嘿|(zhì)量的影響。目前我國農(nóng)村地區(qū)絕大部分配變的繞組接線都采用D/yn0或者Y/yn0的接線方式，配變一次側(cè)繞組絕緣接地、二次側(cè)繞組經(jīng)中性線接地，同時連接零線，二次側(cè)低壓出線采用三相四線制的供電模式。當(dāng)出現(xiàn)三相用電負荷不平衡時，將會出現(xiàn)零序電流。由于配電變壓器的一次側(cè)繞組沒有中性線，二次繞組側(cè)產(chǎn)生的零序電流無法在一次側(cè)繞組中予以平衡，零序電流在零序電阻上產(chǎn)生電壓降直接會對配變二次側(cè)產(chǎn)生中性點位置偏移。我們結(jié)合電路模型分析可以知道，中性點位移會導(dǎo)致A、B、C三相的相電壓不對稱，當(dāng)某一相上接的負荷過大，這一相上的電壓也就會降低，同時另兩相的電壓將會升高。因此當(dāng)三相負荷的電流不平衡度值越大時，中性點的位移也就會越大，導(dǎo)致電壓的偏差情況也就會越大。

實際情況是我國農(nóng)村配網(wǎng)中大多數(shù)低壓負荷為照明和家用電器等單相負荷用電，用戶負荷的使用時間不同且分相負荷存在比較大的差異，三相電流不平衡很明顯，導(dǎo)致某相的用戶電壓偏低，而有些用戶電壓偏高，特別是在用電高峰期期間，個別配變的某一相上接的用電設(shè)備較多，如果同時用電時就會產(chǎn)生單相電流較大超過其他兩相，導(dǎo)致該相上的電壓偏低，使有些用戶的電器無法使用。三相負荷嚴重的不平衡，中性點電位就會出現(xiàn)偏移，線路電壓降和功率損失就會大范圍增加。接在重負荷相的單相用戶易出現(xiàn)電壓偏低，電燈不亮、電器效率降低、三相用電器燒毀等問題。而接在輕負荷相的單相用戶易出現(xiàn)電壓偏高，可能會導(dǎo)致電器絕緣層擊穿、電器使用壽命減少或燒毀電器。同時對三相用戶來說，三相電壓不平衡，也會引起電機溫度較高的現(xiàn)象。

農(nóng)村地區(qū)三相不平衡引起的低電壓情況。農(nóng)村地區(qū)因三相不平衡引起電壓過低的情況主要產(chǎn)生在比較偏遠的地方，低電壓主要發(fā)生在冬季負荷高峰期和晚高峰期。其次為夏季旅游旺地，由于氣候涼爽、空氣質(zhì)量優(yōu)良，吸引了大量的城市居民常住，加之旅游人員的增長較快，綠色農(nóng)業(yè)、家電負荷成為該地區(qū)負荷增長點；冬季負荷高峰期主要是每年的11月-3月，春節(jié)前后外出務(wù)工人員返回，農(nóng)村居住人口較平時突然增加，同時由于天氣寒冷，照明、取暖設(shè)施集中使用造成負荷高峰。配變臺區(qū)三相負荷不平衡易造成三相電壓不對稱，并且存在某相電壓過低現(xiàn)象。

三相負荷平衡是安全供電的前提。三相負荷不平衡時，輕則降低線路和配電變壓器的供電效率，重則會因負荷相重載過大，造成導(dǎo)線燒斷、開關(guān)燒壞或者變壓器燒壞等嚴重事故。同時低壓線路中線線徑一般較細，三相負荷不平衡時中線電流過大，會導(dǎo)致發(fā)熱，有可能引起火災(zāi)，或者被燒斷。同時只有三相阻抗平衡，才能保證低壓漏電保護器安全運行，防止出現(xiàn)人身觸電傷亡等惡性事故。

三相負荷保持平衡是降低線損的基本。三相負荷不平衡將會產(chǎn)生不平衡電壓，出現(xiàn)電壓偏移，增大中性線的電流，就會大大增加線路的損耗。實踐證明，一般情況下如三相負荷不平衡可引起線損率上升2%～10%，三相負荷不平衡度如果大于10%，則臺區(qū)線損將會很明顯的增加，較大的影響企業(yè)的經(jīng)濟效益。

三相電器的效率降低。配變?nèi)绻谌嘭撦d不平衡情況下運行，輸出的電壓三相也會不平衡。由于存在著正序、負序、零序三個電壓分量，當(dāng)三相不平衡的電壓輸入三相電器后，負序電壓產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場和正序電壓產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場相反，就會引起制動效應(yīng)。由于正序磁場比負序磁場強，電動機仍按正序磁場方向轉(zhuǎn)動，而負序磁場的制動作用，必將引起電動機輸出功率降低，從而導(dǎo)致電動機輸出效率降低。運行時電動機的溫度和無功損耗，也將隨電壓的不平衡升高和增大，如果這種情況下長時間運行就會出現(xiàn)故障或者事故。

1.3 項目實施情況

本項目采用下列幾種方法解決目前配變低壓臺區(qū)三相負荷不平衡所引起的低電壓等負面現(xiàn)象，治理三相負荷不平衡治理低電壓工作，適用于配變低壓臺區(qū)三相負荷不平衡度大于15%而造成的單相電流較大，從而產(chǎn)生較大壓降而造成的低電壓現(xiàn)象。endprint

加強分相審批及日常管理。結(jié)合農(nóng)電日常管理工作，認真分析農(nóng)電業(yè)擴報裝流程、制度存在的問題，以及三相不平衡對電壓質(zhì)量帶來的影響，完善管理制度，完成《農(nóng)村供電分公司低壓負荷接入審批制度》的編制工作。

負荷分相調(diào)整。兩相負荷進行綜合調(diào)整，將高負荷相調(diào)整到低負荷相線路供電，調(diào)整后三相負荷更加平衡。

計量箱分相編號管理。為了便于對臺區(qū)負荷進行分相管理，統(tǒng)計三相負荷變化情況，對臺區(qū)計量箱進行分相編號及統(tǒng)計，為新增用戶接入提供指導(dǎo)。

電網(wǎng)改造。對于由于供電半徑過大，負荷過重導(dǎo)致的供電末端“低電壓”問題，且通過農(nóng)網(wǎng)改造提前規(guī)劃好線路走徑及配變布點，使得供電半徑得到改善或者增加無功補償?shù)妊b置進行徹底解決，盡量減少2相線的分布，同時考慮后期負荷發(fā)展。

特殊情況。針對個別配變平均負載率低于25%、電壓波動過大的季節(jié)性“低電壓”問題，可使用有載調(diào)容、調(diào)壓配變。

2 應(yīng)用效果分析

結(jié)果表明，采取調(diào)整負荷措施后，臺區(qū)原來因三相負荷不平衡引起的低電壓情況得到顯著改善，綜合電壓合格率顯著提高，在全天各個時間段，三相電壓均符合電壓質(zhì)量規(guī)定范圍，實現(xiàn)了預(yù)期研究和應(yīng)用目標(biāo)。

實施降低三相負荷不平衡后，設(shè)備利用率得到提高，因三相負荷相對平衡，可降低線損率，并有效提高相電壓，不用進行投資。缺點是農(nóng)村用電負荷同時率較低，在進行平均分配負荷后，不能完全達到負荷平衡，由于多次進行調(diào)整，影響工作效率。

3 結(jié)論與建議

3.1 結(jié)論

理論分析和實際監(jiān)測表明，農(nóng)村地區(qū)配電線路負荷三相不平衡會引起電壓質(zhì)量降低，在負荷高峰期會對用戶生產(chǎn)、生活造成嚴重影響，經(jīng)過項目實施可知調(diào)整三相用戶數(shù)量和負荷分布的方法是提高臺區(qū)相電壓的有效措施。

三相負荷不平衡治理適用于農(nóng)村單相負荷較多，三相負荷較少的臺區(qū)，對于負荷同時率較低的臺區(qū)應(yīng)健全資料、多次進行調(diào)整，直至不平衡率降至最低。如果農(nóng)村配變的三相負荷不平衡度都達到規(guī)定范圍，其后期產(chǎn)生的經(jīng)濟效益也將會十分可觀，電網(wǎng)安全可靠運行也能得到保證，為農(nóng)村地區(qū)群眾生產(chǎn)生活用電需求做好電力保障工作。

3.2 建議

①由于負荷隨時發(fā)生變化，所以要關(guān)注負荷突變、關(guān)注用電季節(jié)變化。隨著用戶負荷增加或季節(jié)變化，及時調(diào)查、規(guī)劃、調(diào)平，不斷提高三相平衡度。②對負荷較大的農(nóng)村低壓動力客戶裝置三相缺相保護裝置，當(dāng)任何一相斷電時，能自動切斷總電源以消除三相不平衡。③農(nóng)網(wǎng)改造施工時分支線應(yīng)盡量架設(shè)三相四線制線路，減少迂回線路，杜絕交叉跨越，T接用戶時做好負荷調(diào)查科學(xué)分配線路負荷。④同時管理部門應(yīng)把配變?nèi)嘭摵刹黄胶舛茸鳛槌B(tài)化管理，制定獎懲規(guī)定，列為考核指標(biāo)，促進臺區(qū)管理人員對此項工作的自覺性和積極性。endprint