（广州供电局有限公司）
摘要：不平衡运行的负荷会导致变压器输出功率降低、损耗增加，严重时会危及变压器的安全和寿命，但同时窃电行为、设备故障也常会导致三相负荷不平衡。因此，如何能够准确判断出不平衡负荷产生的原因，进而针对性的采取不同的处理方法就显得尤为重要。
关键词：专变；高压侧；低压侧；相量；负荷六角图；Dyn11型变压器
1、引言
电流是反映用户用电负荷的一项重要参数。在平时对专变用电检查工作中，常会遇到的一些三相负荷不平衡的情况，并且经常发现高压侧的电流不平衡程度与低压电流不平衡程度不一致。而三相电流是否平衡是作为考核大用户的重要因素。因此，通过对高压侧电流与低压侧电流的理论计算，定量的分析出高压侧电流不平衡程度与低压侧电流不平衡程度的关系。
用户低压侧由于电压等级不高，其电气参数，如电流、电压、相角等都较为容易的测量或获取，且低压侧为用户的直接用电侧，窃电分子一般不会在低压侧做手脚。所以，设计一种算法，由低压侧负荷自动推算出高压侧的负荷，来和真实的负荷进行比对，就可以判断出造成三相负荷不平衡的原因到底是人为因素，或者是真实的。
2、整体设计
通过智能移动设备为硬件基础，开发一款基于安卓系统的应用APP，只需在软件界面输入低压侧的电压、电流等电气量参数，就可以反推出高压侧的负荷运行数据，并与实际高压侧的测量得到的运行数据进行比对。
当结果比较吻合时，说明用户确实为负荷不平衡所致；当实际测量得到的高压三相电流、电压与计算出来的三相电流、电压相差较大时，就可进一步怀疑是用户用电设备故障或者窃电等原因所造成的不平衡负荷。
图1 系统架构
技术原理：
√电力系统分析、电磁感应原理、对称分量法、多维相量运算。
√APP基于安卓系统开发，采用统一界面，简约风格设计。
√低压侧信息输入支持手工输入法填写、下拉枚举选择、数据批量导入等多种录入方法，也支持现场抄标准表自动获取。
√一键推算出高压侧三相不平衡运行电流、电压，并生成六角图。
√一个界面完成所有低压侧信息录入。
√一个界面显示高压侧电压、电流、相角等数据及对应的六角图，支持一键截图。
√支持本地数据保存和历史数据浏览。
√支持数据以电子表格形式导出。
1.推算公式整理
算法理论分析基于Dyn11型变压器联接组方式，推算前提如下：
1、忽略变压器自身的损耗，变压器损耗主要分为铜耗和铁耗。在三相电流不平衡的情况下，变压器损耗会增加，但由于现代变压器的效率一般都较高，大多数在95%以上，因此，本次计算可以忽略变压器损耗带来的影响。
2、低压侧电流间相角为120°，且为正序，只是电流大小不相同。本假设主要是为了方便供电局用电检查人员运用本次理论推导结果。
低压侧三相电流不平衡，因此采用了对称分量法的原理将其分解为正序、负序和零序三相对称的三相量。
Dyn11接线方式的变压器高压侧为三角形接线方式，零序电流只在绕组内部流通，因此，高压侧无零序电流流出。
最终推算算法如下：
（低压侧：A相电流Ia、B相电流Ib、C相电流Ic、变压器变比：K）
高压侧-A相电流：
高压侧-B相电流：
高压侧-C相电流：
高压侧-电流不平衡度：
2.APP设计
以理论算法为依据，通过软件建立算法模型，并设计人机交互界面。现在人员在现场通过输入低压侧电压、电流、相角等参数，就可以快速计算出高压侧负荷，并生成负荷六角图。
互感器参数：包括低压侧CT变比、低压侧CT变比。
变压器参数：短路阻抗值、高压侧电压值/低压侧电压值、高压抽头值。变压器参数可以在变压器的铭牌中获取。上述的参数决定了算法中的比例系统。
负荷计算：
图2 参数设置、负荷计算、负荷六角图
3、结语
本次项目研发的一套基于安卓系统的大用户不平衡负荷计算分析应用APP，通过低压侧的三相不平衡负荷数据，通过软件就可以很方便的反推出对应的高压侧的不平衡负荷状态，为判断用电情况提供了一种简单易用的移动端分析手段，有效提高运行维护工作的正确率和效率。
参考文献：
[1]黄绍平，Dyn11联结组配电变压器运行特性的理论分析，变压器，1996-07；
[2]赵学强，不对称参数三相三绕组变压器仿真模型和计算方法的研究，华东电力，2013-12；
[3]何延辉，配电变压器三相负荷不平衡对线损率的影响，电子制作，2015-01；
作者简介：王承刚（1986—），男，硕士研究生，从事电能计量研究及检测工作。
论文作者:王承刚,沈桐洲,程禹智,唐文理,夏景欣
论文发表刊物:《电力设备》2018年第28期
论文发表时间:2019/3/4
标签：负荷论文; 不平衡论文; 低压论文; 高压论文; 变压器论文; 电流论文; 电压论文; 《电力设备》2018年第28期论文;