襄陽源創(chuàng)電氣小王告訴我們：三相不平衡是衡量電能質(zhì)量的一個重要指標(biāo)，三相元件、線路參數(shù)或負(fù)荷不對稱是影響電力系統(tǒng)三相不平衡的主要原因。由于三相負(fù)荷的因素是不一定的，所以供電點(diǎn)的三相電壓和電流很容易出現(xiàn)不平衡的現(xiàn)象，損耗線路。不僅如此，其對供電點(diǎn)上的電動機(jī)也會造成不利的影響，不利于電動機(jī)的正常運(yùn)行。因此，如果三相不平衡超過了配電網(wǎng)可以承受的范圍，那么整體的電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行就會受到影響。

 

    1 配電網(wǎng)三相不平衡的概況

 

    根據(jù)電工中的專業(yè)理論，多相系統(tǒng)可以分為兩大類，一個是對稱，一個是不對稱。在電網(wǎng)系統(tǒng)中，三相平衡主要指的是三相的電壓相量的大小相等，而且如果按照 A、B、C 的順序進(jìn)行排列，他們兩兩之間構(gòu)成的角度都為 2π/3。而三相不平衡就是指相量大小、角度的不一致。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，三相不平衡主要是包括：電力系統(tǒng)公共連接點(diǎn)正常電壓不平衡度允許值為 2%，短時不可超過 4%。三相電壓允許不平衡度可以作為一個電能質(zhì)量的衡量標(biāo)準(zhǔn)。

 

    源創(chuàng)三相不平衡治理

 

    2三相不平衡產(chǎn)生原因

 

    三相不平衡的根本原因是三相負(fù)荷分配不合理。一是在新用戶負(fù)荷時，部分裝表接電工作人員對三相負(fù)荷平衡重要性認(rèn)識不足，沒有調(diào)查統(tǒng)計負(fù)荷分配情況，沒有綜合考慮負(fù)荷分配因素，在接電時隨意將用戶負(fù)荷裝接到某一相線上，造成三相負(fù)荷不平衡。二是由于用戶拆表、移表變化，加上用戶用電的不穩(wěn)定和不同時，導(dǎo)致用電負(fù)荷在總量、時間上均存在不穩(wěn)定，這種不平衡不僅表現(xiàn)為負(fù)荷不相同，在時間上也是變化的，而且在不同的時間不平衡的相也可能會發(fā)生變化；運(yùn)行中，管理部門忽略了配變負(fù)荷的監(jiān)視，對三相負(fù)荷分配缺少必要的管理措施，沒有對配電變壓器三相負(fù)荷進(jìn)行定期檢測和調(diào)整，從而也導(dǎo)致三相不平衡長期存在。

 

    3三相不平衡危害

 

    3.1增加損耗

 

    在三相四線制低壓電網(wǎng)中，由于有單相負(fù)載及用戶用電不同時、大小不相同，三相負(fù)載不平衡始終存在。當(dāng)配電變壓器運(yùn)行在三相不平衡狀態(tài)時，中性線上就會有電流流過，從而不但三相相線上有損耗，中性線上也會有損耗，電流不平衡度越大，線損也越大。當(dāng)配電變壓器處于三相負(fù)載不平衡運(yùn)行狀態(tài)時，也會造成損耗增大。

 

    3.2影響設(shè)備安全運(yùn)行

 

    當(dāng)配變工作在三相負(fù)載不平衡時，三相輸出的電流就不相同，負(fù)載重的相電壓降低，負(fù)載輕的相電壓升高。在電壓不平衡狀況下供電，容易造成電壓高的一相接帶的用戶用電設(shè)備燒壞，電壓低的一相接帶的用戶用電設(shè)備則可能無法使用。所以當(dāng)三相負(fù)載不平衡運(yùn)行時，將嚴(yán)重危及用電設(shè)備的安全運(yùn)行。由于配變高壓側(cè)一般是三角形接線沒有零序電流，配變在三相負(fù)荷不平衡下運(yùn)行時低壓側(cè)產(chǎn)生的零序電流引起的零序磁通不能被抵消，只能在配變內(nèi)部通過從而造成配變發(fā)熱，嚴(yán)重時會損壞絕緣，甚至燒毀變壓器。

 

    4三相負(fù)荷不平衡的治理措施

 

    4.1加強(qiáng)負(fù)荷接電和運(yùn)行管理，人工調(diào)節(jié)負(fù)荷

 

    在日常管理中，管理部門要加強(qiáng)對用戶基礎(chǔ)資料的管理，在對用戶裝接電表時，要結(jié)合負(fù)荷監(jiān)測記錄，審核其用電負(fù)荷大小和所在臺區(qū)配電變壓器的運(yùn)行情況，分析三相不平衡狀況，將新裝用戶接入到負(fù)荷小的相線上，從而減少單相負(fù)荷接入低壓電網(wǎng)的隨意性。

 

    運(yùn)行人員通過經(jīng)常性跟蹤監(jiān)測負(fù)荷、中性線電流、用電量以及利用用電信息采集系統(tǒng)工作情況，綜合分析掌握地區(qū)負(fù)荷變化情況，及時掌握負(fù)荷分布，查找負(fù)荷不平衡出現(xiàn)地點(diǎn)，以負(fù)荷早、中、晚三個用電高峰期使三相負(fù)荷基本平衡為原則，制訂負(fù)荷調(diào)整切改方案，對各項低壓負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整，使不對稱負(fù)荷能夠得到合理的分布和分配到各相中，使各相負(fù)荷基本平衡。調(diào)整后，要對配電變壓器運(yùn)行狀況進(jìn)行跟蹤監(jiān)測，檢查配電變壓器三相運(yùn)行是否平衡，若不平衡度仍較大，需新制訂負(fù)荷改接方案進(jìn)一步調(diào)整負(fù)荷，按照PDCA管理形成閉環(huán)，保證負(fù)荷調(diào)整效果。在用戶集中或可能情況下，將兩線供電改造為四線供電，盡量使三相四線接入到各重要負(fù)荷中心，為調(diào)整相負(fù)荷平衡和自動換相裝置提供條件。

 

    4.2合理配置無功補(bǔ)償設(shè)備

 

    對系統(tǒng)中存在的無功功率造成的三相電壓不平衡狀況，可以在配電變壓器低壓側(cè)裝設(shè)無功補(bǔ)償裝置，通過無功的投切補(bǔ)償無功功率，調(diào)整各相功率因數(shù)，達(dá)到提高電網(wǎng)電壓的目的，降低線路損耗。

 

    在經(jīng)濟(jì)效益投入預(yù)測合理的場所，還可加裝不平衡電流無功補(bǔ)償裝置，該裝置是在相應(yīng)的各相之間及零線之間接入不同數(shù)量電容器來使各相達(dá)到相應(yīng)的補(bǔ)償，具有在補(bǔ)償系統(tǒng)無功的同時調(diào)整不平衡有功電流的作用，其理論結(jié)果可使三相功率因數(shù)均補(bǔ)償至1，實(shí)際應(yīng)用表明，可使三相功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)?.95以上，減少電流不平衡度。

 

    4.3安裝低壓負(fù)荷在線自動換相裝置

 

    自動換相裝置能夠進(jìn)行自動補(bǔ)償調(diào)整，切換時間很短，對調(diào)整三相不平衡是十分有效的方式，具有很高的可行性。其工作原理是在配電臺區(qū)集中式表箱處合理配置適量的低壓負(fù)荷在線自動換相裝置，實(shí)時監(jiān)測配電變壓器低壓側(cè)三相不平衡情況，若三相電流不平衡度超限，則執(zhí)行低壓負(fù)荷換相操作，實(shí)現(xiàn)帶負(fù)載情況下用電負(fù)荷的相序調(diào)整，使用配電臺區(qū)A、B、C三相負(fù)荷平衡分配，達(dá)到提高配電臺區(qū)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平和供電質(zhì)量的目的。在具備條件和投入產(chǎn)出經(jīng)濟(jì)性允許的條件下可以推廣應(yīng)用，提高配電網(wǎng)臺區(qū)智能化管理水平。

 

    4.4調(diào)負(fù)荷方法比較

 

    人工調(diào)節(jié)負(fù)荷方法是目前使用率最高，也是主要的方法，該方法操作簡單，但調(diào)整滯后、不準(zhǔn)確，難以適應(yīng)負(fù)荷的變化；配置無功補(bǔ)償裝置對三相不平衡起到一定的補(bǔ)償作用，但一般配置在變壓器低壓側(cè)而不是對終端負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整，補(bǔ)償效果也有限；低壓自動換相裝置效果好，工作效率高，但安裝條件和成本要求較高。實(shí)際上，由于電力負(fù)荷客觀存在的時間和大小上的不均衡，三相平衡就不是絕對的平衡，只能盡力做到相對平衡。在保證可靠供電的前提下，需要綜合分析各種方法的應(yīng)用條件、經(jīng)濟(jì)可行性等各種因素，制訂合適的方案，選擇對應(yīng)的調(diào)整方法，才能達(dá)到預(yù)期的目的和效果。

 

    三相不平衡，不僅會影響電力用戶用電可靠性，還會影響到企業(yè)設(shè)備的正常運(yùn)行。我們應(yīng)該足夠重視三相不平衡問題，分析三相不平衡存在的原因，采用各種方法進(jìn)行三相不平衡治理。調(diào)整低壓供電系統(tǒng)三相不平衡，可以降低不平衡電流，降低不平衡度，降低低壓線損，同時提高變壓器輸出能力，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及減小用電成本，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

 

    湖北源創(chuàng)電氣有限公司

 

    源于科技，創(chuàng)新不止。襄陽源創(chuàng)電氣有限公司電話：13508662630。