摘要:随着用户生活水平提高,大功率电器接入低压配电网,若在三相线路上分配不均衡,造成低压三相负荷不平衡,零线电流增大。配电变压器负荷三相不平衡,会造成变压器运行不稳定,使用效率降低,线损增高,高负荷相连接部分局部发热。若三相负荷严重不平衡,零线电流大于相线电流造成配变零线发热烧断,变压器中性点偏移,容易烧毁用户供电设备。因此,本文就降低低压配网三相不平衡率方法进行探究。
关键词:低压配网;三相不平衡率;降低方法
由于电网结构建设改造不同步,一些地区电力系统低压线路依然在遭受三相不平衡负荷的干扰,加剧了低压线路损耗,影响了配网系统整体的安全运行,也对整个电力系统带来不良影响,对此必须积极重视三相不平衡负荷带来的问题,采取必要措施改善低压线路三相不平衡,降低低压线路线损率。
1 三相不平衡负荷成因分析
1.1 工作人员失职
电力系统低压线路运行过程中,相关工作人员需要测量、抄录相关数据,然而实际工作过程中出现了误差较大、错误频发的现象,由于态度不认真、工作失职等导致实际工作中出现各种不负责任现象,例如:负荷不按规律搭接、无视负荷的均衡分布与分配、随意搭接分配负荷,造成了数据计量失误、误差较大等问题,从而出现了三相负荷不平衡。
1.2 配网架构不科学
配网的架构应该有规则、有规范,而且需要一个安全、稳定的环境,例如应避开其他管线聚集区、树枝密集区等,然而实际的配网架构却往往忽视这一问题,从而导致架构矛盾。
1.3 内外不良因素的干扰
系统内部单相用电设备会带来不良干扰,特别是分季、分时期的用电等都可能对配网低压三相带来不良干扰,从而导致三相不平衡现象。
2 三相负荷不平衡对低压电网的危害
2.1 对高压线路的影响
如果三相负荷存在严重不平衡问题时也会对外部的高压线路造成严重的影响,其中主要是线损的大幅度增加,还会引起高压某相电流迅速增大,在这时就很有可能出现日常生活中的跳闸停电现象,导致局部电力运输线路不能正常使用。
2.2 对配电变压器耗损的危害
在配电线路正常运行过程中总会保持一个恒量的空载损耗,但是如果在配电线路中存在三相负荷不平衡问题就会导致变压器负荷损耗随之增加根据数据分析表明,当三相负荷存在不平衡问题时产生的负荷损耗将是配电线路正常运行时产生的负荷损耗的三倍,这个数值将是极其严重的。
2.3 对电力企业的严重影响
对于低压配电线路中经常出现的三相负荷不平衡的问题也对电力企业产生的巨大的影响。首先电力企业负责该地区的主要供电职能,如果三相负荷不平衡较为严重就会造成电压电网损耗大,这样就会对电力企业的经济效益产生巨大的影响。同时电力企业采用承包给基层电力员工的制度,在该区域如果出现严重的线损问题,那就会直接影响着电力员工的工资收入,进而影响到电力员工的积极性。
2.4 对用户的影响
如果在低压配电线路中存在严重的三相负荷不平衡现象那就会导致低压电网中的一相或两相负荷较大,这样就会对低压电网运行中产生的电能质量造成影响。如果情况严重时还可能会造成该区域内的变压器烧毁,开关设备的烧毁,这样就会造成大面积的停电事故严重影响了人民的正常生活。如果由于停电导致人民的农业生产或者农副业加工出现问题,那损失就不可估量了,电力部门也要做出相应的赔偿。
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3 降低低压配网三相不平衡率的方法
3.1 重视低压配电网的前期规划工作
在低压配电网的规划过程中,我们要详细了解用电结构、负荷分布情况、用户接入方式,尽可能采用三相四线制供电。配变布局尽量接近负荷中心,对供电负荷进行合理分区,避免树形供电和迂回供电。户表施工过程中尽量实行集装,三相电源有序接入表箱,平衡用电负荷。
3.2 加强配电网三相负荷不平衡运行管理,做好负荷测量和调整工作
运行人员要深入配变台区现场了解负荷接线情况,绘制低压负荷分布相序图,完善“一图四表”,为平衡用电负荷提供实际依据。利用在线监测手段实时观察负荷用电信息,测量配变低压侧三相引出线电流和零线电流,实测工作要向低压线路的分支和末端延伸,发现负荷不平衡出现点,确定负荷不平衡调整地点,就近消除三相负荷不平衡。另外,实测工作要不定期开展,缩短测量周期,在大的负荷投运和高峰负荷期间要增加实测的次数,通过及时测量配变低压出线和接近用户端的低压线路电流,便于准确了解配电网设备运行情况,做好负荷均衡合理分配。
3.3 人工离线负荷调整
在我国的目前的电力事业的发展过程中,人工离线负荷调整是供电企业治理三相负荷不平衡的主要方法,它是指运行管理人员通过用电信息采集系统或对用户负荷进行实测,及时掌握配变台区三相负荷不平衡及负荷分布情况,然后制定用户负荷调整方案,采取停电的方式对配变台区中部分用户负荷进行调整,达到将低压线路各相上的负荷平衡分配的目的。该方法无需新增投资,操作实施方便,但由于用电负荷的随机性和不确定性,依靠人工无法根据实际负荷不平衡状况进行在线实时调整,只能在一定程度上降低配变台区三相负荷不平衡的严重程度,同时人工离线负荷调整不可避免地影响用户供电可靠性,且在一定程度上存在安全隐患。
3.4 分散不对称负荷
将不对称的负荷进行分散供应,避免出现集中连接过多造成的严重不平衡现象的发生。三相系统达到平衡状态时的总功率是一定的,同时间没有关系,而不平衡的三相系统的的总功率是不断存在波动的,所以,在把不平衡的三相系统改装成一个平衡的系统时,在平衡的装置中可以加一些能够暂时存储电磁能量的一些电磁元件来防止波动。
3.5 把不对称负荷连到更高电压级
这样做就能保证连接点之间的短路容量Sk能达到足够大(举例来说,对于单相负荷来说当Sk能够达到50倍负荷容量时,就能将连接点的电压不平衡度控制在2%以内)。目前国际上都会使用静止无功补偿器也就是所谓的SVC,这种补偿器最大的特点是能够快速调价无功的功能,因此被广泛运用在一些冲击负荷并需要进行快速动态无功补偿的状况,以校正三相电压的不平衡。这主要是通过分相进行无功功率补偿实现。SVC通常是由感性和容性并联成两大回路,其中,至少有一个回路作为动态回路,也就是能够根据要求快速调节的无功功率回路。根据动态回路的不同构成方式,目前的SVC可以分为三种:晶闸管控制的电抗器即(TCR);晶闸管投切的电容器即(TSC)和自饱和电抗器即(SR)。
结束语:
总之,平衡不可能是绝对的,只能尽力做到相对平衡。在实际的工作中要以平衡度的衡量指标为标准,加大负荷调查的分析力度,将各个配电变压器的各类最大负载、平均负载以及未来的发展趋势记录下来,并定期测试各相负荷电流,以便能够及时发现不平衡的状况。在对负荷问题进行反馈时,应不定期地组织对其进行调整。总之,要根据国家的相关标准采取经济的、科学可行的措施控制不平衡现象的发生,避免损坏用电设备和事故的出现,从根本上提高电能质量,确保电力系统的安全可靠运行。
参考文献:
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[3]浅析电力系统三相不平衡的危害与解决措施[J]. 孙蒙.资源节约与环保,2015(6)
[4]浅谈配电变压器三相负荷不平衡运行的管理[1]. 顾华忠等.电子世界,2014(02)
论文作者:王玮玮
论文发表刊物:《电力设备》2017年第32期
论文发表时间:2018/4/12
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