解决配电变压器三相负荷不平衡措施论文_白鹏飞

解决配电变压器三相负荷不平衡措施论文_白鹏飞

(国网河南西平县供电公司 河南西平 463900)

摘要:在我们的供电区域内,由于照明负荷的大量存在,特别是10KV配变单相用电负载占较大比重,尤其是居民生活用电变压器,单相用电负荷远远大于三相用电负荷,因此造成10KV配变普遍存在着三相负荷不平衡的现象。

关键词:变压器、不平衡、负荷

一、三相负荷不平衡造成的危害

(1)三相负荷不平衡影响设备的运行出力,发电机设备容量设计是按三相负荷条件来确定的,如果三相负荷不平衡,设备容量只能以三相负荷中最大相为限,因此设备出力降低。

(2)三相负荷不平衡,中性线就有电流通过,低压供电线路损耗增大;三相负荷不平衡,造成三相电压不对称,使中性点产生位移,三相中哪相负荷大,哪相电压就降低,而负荷小的相电压升高,为此,如果控制中性线电流以超过20%,则中性点位移不稳造成三相电压的严重不对称。

(3)中性线电流过大,使配电变压器运行温度升高。严重时会将变压器烧坏。当中性线电流过大时,零序电流所产生的零序磁通会在油箱壁及钢结构件中通过,引起较大损耗,从而使配电变压器运行温度升高。绝缘油和绝缘材料长期受到高温影响,变压器寿命会缩短,严重的甚至烧坏。

(4)三相负荷不平衡造成三相电压不平衡,影响电动机的输出功率,并使绕组温度升高。三相电压不平衡时,在异步电动机定子中产生了一个逆序旋转磁场,电动机在顺逆两序旋转磁场的作用下运行,由于顺序旋转磁场比逆序旋转磁场大,故电动机的旋转方向仍与顺序相同。逆序磁场的存在,产生了较大的逆序方向的制动力矩,使电动机输出功率较小,又由于转子阻抗小,产生逆序电流大,使绕组温度升高,减少了电动机的使用寿命。

(5)中性线电流过大,导线可能会烧断,中性线导线截面一般是相线截面的50%,但在选择时,有的往往缩小,由于接头质量不好,会使电阻增大。因此常常发生中性线接头过热烧断故障,加上三相负载不对称,则产生中性点位移,使三相电压不对称,线损增大,烧坏家用电器,造成严重的经济损失。

(6)变压器烧毁,线路烧断,开关设备烧坏,一方面增大供电企业的成本,另一方面停电、检验、购货更换造成长时间停电,少供电量,既降低供电企业的经济效益,又影响供电企业的声誉。

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二、三相负荷不平衡原因分析

台区改造不彻底,在台区改造变压器投入运行时,没有按用电户数,用户用电负荷的大小等特点进行统计,然后合理的搭配到低压三相线路上,三相负荷的平衡管理不重视,不到位,很少人为的去进行监测调整,况且台区负责人没有认真调查了解所管辖区用户的负荷状况,对用户用电负荷增长情况不了解,在下户线接大施工中,一些施工人员素质低,没有三相负荷平衡的概念,施工中随意接单相负荷,或为了不误接成380V,把单相负荷都接到中间两根线上,这在一定程度上更加重了三相不平衡度,随着农村经济飞速发展,农民生迅速提高,尤其是农网改造完成及“同多同价”实施后,农村家庭除电器增多外,大量的中高档、大功率的家用电器进入寻常百姓家。例如空调、冰箱、电磁炉、电水壶、电热水器、电取暖器、小水泵等,单台容量大多数在800-2000KW左右,都是采用单相(220V)电源,单相负荷激增,加剧了三相负荷的不平衡。

三、防止三相负荷不平衡应采取的措施

(1)做好用电客户的负荷调查,摸清底数,把低压用户的业扩报装工作做好、做实,在规划设计线路和用户报装接电时,都要把三相导线所带负荷尽量均衡的问题考虑进去。

(2)在选中性线截面时,应选用与相线截面相同的导线。

(3)加强线路设备的巡视检查,搞好日常运行维护管理,防止中性线断线。

在每台变压器出口应装有电压监测仪,经常观测与分析三相电压的均衡情况,尤其是在负荷高峰期,以便及时调整负荷,尽量做到三相负荷均衡。

四、三相负荷不平衡的测试及调整办法

首先要分清低压线路A、B、C零四相导线,用钳型表卡测电流,卡测电流时要在变压器高峰负荷时进行。因为这时的电流数据最具有参考价值,而且还应该在不同的时段进行测量,卡测次数越多越好,然后取平均数,找出三相负荷不平衡的用电负荷数值,这样更有利于调整负荷。我国电力规程规定变压器三相负荷电流不平衡率不允许超过20%,并规定变压器中性点电流不能超过其额定电流的25%。负荷测试工作要细化,特别是对各相电流的测试要选择在用电高峰时段进行,要测量变压器出口电流,各支路出口电流,各干线电流,看其三相电流的不平衡度是否超过规定要求,特殊情况可增加测量次数,当新增负荷变比较大时,必要时随时去测量,必须实地测试,然后进行比较分析。调整三相不平衡负荷地计量点平衡,各支路平衡。可把用户平均用电量作为依据,把用电量大致相同的作为一类。分别均匀调整到三相上,从而尽最大可能保持三相负荷平衡。将不对称负荷分散接在不同的供电点,以减少集中连接造成不平衡度严重超标的问题,使用交换相等方法使不对称负荷合理分配到各相,尽量使其平衡化。

三相负荷平衡的调整,一定要根据实际情况采取多种措施,经过技术和经济比较后,采取更为合理有效的方法实施,更好的为广大用电户服务。

论文作者:白鹏飞

论文发表刊物:《电力设备》2017年第12期

论文发表时间:2017/8/25

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