低壓配電系統(tǒng)三相負(fù)載不對稱的危害及消除

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯低壓配電系統(tǒng)三相負(fù)載不對稱的危害及消除 1 造成三相負(fù)載不對稱的緣由 正常狀況下，各種單相負(fù)載（電燈、電扇、電視機(jī)、電冰箱、洗衣機(jī)等）連接在低壓電力網(wǎng)中，一般說來，三相負(fù)載是不會對稱的,這是由于在連接時(shí)，三相負(fù)載的安排很難做到平衡; 各個(gè)單相負(fù)載的開停時(shí)間不會做到同時(shí); 在使用中每一相負(fù)載的增長速度也不相同，另外還存在著電焊機(jī)負(fù)載問題。非正常狀況下，三相負(fù)載不對稱尤為嚴(yán)峻,其緣由有配電變壓器高（低）壓側(cè)發(fā)生一相或兩相斷線或接地故障; 配電變壓器分接開關(guān)接觸不良或高（低）壓側(cè)接頭、繞組故障; 配電變壓器高（低）壓側(cè)一相或兩相熔斷器熔斷電動機(jī)繞組中有一相或兩相發(fā)

2、生故障。 2 三相負(fù)載不對稱的最大限值 2.1三相負(fù)載不對稱度的計(jì)算公式:b= Imax-Iar ×100% (1)式中，b不對稱度; Imax三相電流中最大一相電流值; Iar三相平均電流需要指出的是，有的書中關(guān)于三相負(fù)載不對稱度的計(jì)算公式和標(biāo)準(zhǔn)說法不全都，如: b= IN ×100% （2）式中，b不對稱度; IN中性線中的電流值。明顯，式（2）是以中性線中的電流占三相平均電流的百分比來計(jì)算的，嚴(yán)格地講，三相負(fù)載對稱與否，應(yīng)當(dāng)包括三相負(fù)載的阻抗值和阻抗角兩個(gè)內(nèi)容，反映在電流上就是三相電流的值和相位兩個(gè)內(nèi)容，不能取決于中性線中電流的有無，所以計(jì)算三相負(fù)載不對稱度用式（1）

3、更為相宜。2.2在三相三線制系統(tǒng)中，一般要求異步電動機(jī)任一相電流與三相電流平均值的偏差不超過10%。2.3在三相四線制系統(tǒng)中，三相負(fù)載不對稱度在電源側(cè)不得大于10%，在負(fù)載側(cè)不得大于20%。2.4在DL/T572電力變壓器運(yùn)行規(guī)程中規(guī)定: 接線組別Y-yno的配電變壓器中性線的不平衡電流不得超過配電變壓器額定電流的25%，這主要是從配電變壓器平安運(yùn)行的角度考慮的。 3 低壓三相負(fù)載不對稱對電網(wǎng)及設(shè)備的影響 3.1三相負(fù)載不對稱會使配電變壓器損耗增大，降低變壓器的出力。由于變壓器繞組結(jié)構(gòu)是按對稱運(yùn)行狀況設(shè)計(jì)的，三相繞組結(jié)構(gòu)性能全都，其最大允許出力受每相額定容量的限制。當(dāng)不對稱運(yùn)行時(shí)，負(fù)載輕的相就

4、有富有容量，降低了變壓器的出力，變壓器的備用容量亦相應(yīng)削減，使變壓器的過載力量大大降低，運(yùn)行中假如變壓器短時(shí)產(chǎn)生過載就可能引起過熱以致燒壞。3.2三相負(fù)載不對稱會造成各相電壓不平衡。由于配電變壓器是按三相負(fù)載對稱運(yùn)行設(shè)計(jì)的，其每相繞組的電阻、漏抗和勵(lì)磁阻抗基本全都，三相負(fù)載對稱時(shí)，三相電流相等，變壓器的內(nèi)部壓降相同，其輸出的電壓是對稱的。當(dāng)三相負(fù)載不對稱時(shí)，各相電流不全都，每相在變壓器內(nèi)部的壓降就不相等，造成三相輸出電壓不對稱。當(dāng)變壓器三相負(fù)載很不平衡時(shí)，中性線電流較大，使中性線具有較大的阻抗壓降，中性點(diǎn)發(fā)生位移，各相電壓發(fā)生變化，當(dāng)A相負(fù)載為感性時(shí)，A相電壓變化最嚴(yán)峻，B相次之，C相最小;

5、當(dāng)A相負(fù)載為阻性負(fù)載時(shí)，B相電壓變化最為嚴(yán)峻; 當(dāng)中性線電流為額定電流的25%時(shí)，在感性負(fù)載的狀況下，負(fù)載相的電壓變化率為8%，當(dāng)中性線電流為額定電流的50%時(shí)，負(fù)載相的電壓變化率達(dá)12%，而非負(fù)載相則不超過5%，這種電壓變化，使某相的電壓過高或過低，對電氣設(shè)備的運(yùn)行和平安極為不利。3.3三相負(fù)載不對稱使零序電流增大。三相負(fù)載不對稱運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生零序電流，這個(gè)零序電流隨不對稱度的大小而變化，不對稱度越大零序電流越大。由于零序電流的存在，在變壓器鐵芯中產(chǎn)生零序磁通，而高壓側(cè)沒有零序電流，這就迫使零序磁通只能從變壓器的油箱壁及鋼結(jié)構(gòu)件中通過，這些鋼構(gòu)件在設(shè)計(jì)時(shí)并沒考慮導(dǎo)磁，所以磁滯和渦流損耗造成鋼構(gòu)件

6、局部溫度上升，產(chǎn)生功率損耗。3.4三相負(fù)載不平衡會降低電動機(jī)的效率。由于變壓器三相負(fù)載不平衡引起的不平衡電壓，存在著正序、負(fù)序和零序三個(gè)電壓重量，當(dāng)輸入電動機(jī)以后，負(fù)序電動勢就產(chǎn)生與正序電動勢相反的旋轉(zhuǎn)磁場，起到制動作用。由于正序磁場比負(fù)序磁場大，電動機(jī)仍與正序磁場旋轉(zhuǎn)方向全都，但由于負(fù)序磁場的制動作用，使電動機(jī)的輸出功率削減，假如電動機(jī)的中性線接零，還將有零序電流通過，這個(gè)零序電流在繞組電阻上消耗電能，增加電動機(jī)的發(fā)熱量，同時(shí)這個(gè)零序電流還產(chǎn)生一個(gè)脈振磁場，消耗較大的無功功率。3.5三相負(fù)載不平衡，將使低壓線損增大。電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的功率損耗與線路電流的平方成正比，當(dāng)采納三相四線制線路供電時(shí)

7、，其有功功率消耗為: 式中，IA、IB、IC分別為每相電流; IO為中性線電流; R為每相導(dǎo)線的電阻值。 當(dāng)三相負(fù)載平衡時(shí)，其有功功率損耗為設(shè)三相電路對稱時(shí)， 每相電流值為30A，中性線電流為零; 三相電路不對稱時(shí)，每相電流分別為:P1=3I2R=3×302R×10-3=2700R×10-3KW由此可見，在送電容量相同的狀況下，三相負(fù)載不對稱運(yùn)行所造成的線路損耗是比較大的，運(yùn)行是極不經(jīng)濟(jì)的。 4 三相負(fù)載不對稱運(yùn)行的消退措施 4.1為了取得三相負(fù)載的對稱，三組單相接戶線應(yīng)盡量由同一電桿上分別從A、B、C三相中引下，且三組單相接戶線的負(fù)載應(yīng)盡量平衡。4.2定期測量三組接戶線的負(fù)載，檢查三相負(fù)載是否平衡，不平衡時(shí)應(yīng)準(zhǔn)時(shí)進(jìn)行調(diào)整。4.3削減單相接戶線的總長，一般不超過20米，單相負(fù)載電流超過10A時(shí)必需直接從三相四線制線