关键词：配网；三相不平衡；问题；对策
1供电过程中发生配网三相不平衡情况的原因分析
根据相关资料分析得出供电过程中发生配网三相不平衡情况的原因主要包括：
1.1对配网管理投入力度不够
供电企业在进行配网管理的时候缺乏一定的投入力度，没有充分的重视配网三相不平衡的情况，对其管理缺乏严格的制度规定，缺乏相应的考核体系，导致配网在三相不平衡情况存在的时候仍然盲目的运行。
1.2电线路构造不够合理
多种单项用电设备同时运行的时候，会出现效率较低的问题，并且电线路基本上是动力和照明混合，导致其产生三相不平衡的情况，对实际管理工作造成很大的阻碍。
1.3电网格局布局不够合理
因为缺乏彻底的改造和投入，使其设置的低压电网过于薄弱并且具有较长的运行时间，使单项低压线路问题得不到及时的根治和处理。另外当前的用电环境，大部分的用电都是依靠单相供电，使其在负荷发展方面有无序的延伸情况存在，对三相不平衡现象的调整造成一定的难度。
1.4存在季节性和临时性用电
在实际用电中存在着临时性和季节性用电的情况，这两种用电情况时间规律比较明显。
2三相不平衡对系统的危害
2.1对线损的影响
配电变压器三相负荷不平衡时，线损增加表现在两部分：一是增加配电变压器损耗、二是增加线路损耗。
2.2对变压器的影响
配电变压器的额定容量是按每相绕组设计的，当配电变压器在三相负荷不平衡状态下运行时，变压器负荷高的那相时常出现故障，如缺相、接点过热、个别密封胶垫劣化等。同时，配电变压器在相负荷不平衡状态下运行，在低压侧产生零序电流。对于Y，yn0接线的配电变压器来说，变压器高压侧无中性线，高压侧不可能有零序电流，低压侧零序电流产生的零序磁通不能抵消。所以，零序磁通只能由配电变压器的油箱壁及钢铁构件中通过，磁滞和涡流在钢铁构件内发热，造成配电变压器散热条件降低，温升增高，严重时损坏变压器绝缘，烧损配变。
2.3对用电设备的影响
当配电变压器三相负荷不平衡运行时，中性点将产生位移，偏移严重时单相电压可能升高到线电压。如果线路接地保护不好，中性线电流产生的电压严重危及人身安全。同时电流不平衡会造成单相设备不能正常用电，
2.4对系统电压的影响
变压器在三相负荷不平衡运行时，由于变压器绕组压降不同，出口电压不均衡，用户端电压更是三相偏差较大，电压质量得不到保障。
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3配网三相电压不平衡处理措施
3.1加强负荷接入管理
强化配电网建设改造项目设计、业扩报装供电方案、负荷调查与预测的审核把关，在规划、设计阶段保证负荷均衡分配，从源头上预防配电台区三相负荷不平衡问题的产生。配电台区规划建设时，应按照“密布点、短半径”原则，综合考虑饱和负荷、供电距离等因素，优化配变布点；合理选择配变容量及低压线路导线截面，缩短低压供电半径；采用三相四线制供电方式，延伸三相供电到低压用户分接位置，均衡分配接入负荷。用户负荷报装接入时，加强负荷申报审查和调查，综合考虑已有负荷和新增负荷特性，合理确定负荷接入及调整方案，确保新报装负荷接入后配电台区三相负荷分配均衡
3.2坚持三相负荷常态监测
加强三相负荷在线统计分析，充分利用PMS2.0配网运维管控、配变监测、用电信息采集等系统，开展配电台区三相负荷平衡情况在线监测及统计分析。暂未实现信息自动采集的配电台区，应结合设备运维巡视，定期采集配变低压侧三相负荷数据进行监测分析，及时发现问题。对于存在三相负荷不平衡问题的配电台区，要通过技术或人工排查手段，对台区用户负荷接入的相别、功率或用电量等信息进行统计，建立完善的配电台区用户负荷信息台账。鼓励有条件的单位研究应用负荷接入相别自动辨识、仿真分析、辅助决策支持技术，整合现有自动化、信息化系统，应用大数据分析和仿真技术开展负荷统计分析，寻找负荷变化规律，提出负荷调整建议。
3.3平衡配电变压器的三相负荷
配电网设计时，应尽量将单相负荷分类，根据合理的用户数量、不同的负荷类别和相关的漏电情况等不同分类方法，均衡配置负荷，尽量使三相平衡。配电网运行时，应监测配电变压器出口和部分主干线的三相电流，及时调整不平衡负荷，或者根据用户的电能表抄见电量算出用户的实际平均负荷，并以此为参照重新调整三相负荷。其次，首先平衡低压线路末端的负荷，再平衡主干线和出线端负荷，即从电源末端用户向前端调整，从分支线向主干线调整。根据规程规定，一般要求配电变压器低压侧电流的不平衡度不大于10%，低压侧干线及主变压器分支线首端的电流不平衡度不大于20%[2]。此外，对于因参数不对称导致的三相不平衡运行，需要装置三相断相保护器，或者配合相应的继电保护装置，当有故障时可以快速切断电源。
3.4应用无功补偿装置
在配电网中，无功补偿装置最为突出的作用是能够降低设备和线路损耗，从而提升供电效率和质量，通过对补偿装置的合理选择，可以使配电系统的损耗得到有效降低。同时，无功补偿装置可以使负荷不平衡引起的系统不平衡问题得到缓解，尤其是能够改善零序电流，从而提高三项不平衡度，降低配变损耗。无功补偿与谐波治理装置（如STATCOM、APF等），可以通过对不平衡负载的直接补偿，可以对三相电网中不平衡现象进行快速并有针对性的治理。进行无功补偿有多种方法，如与负荷并联电容进行补偿，或者在相间跨接电容进行补偿，还可以采用快速调节无功功率的静止无功补偿器（SVC）进行补偿。若补偿时仅检测相角来确定电容补偿，有时会使三相不平衡情况更加严重，故需结合计算机技术对传统的补偿装置进行改造，以使补偿更有效果和针对性。需要注意的是，虽然这种方法可以解决低压配电网的三相负荷不平衡问题，但是由于补偿装置的体积较大，加之安装与运维成本较高，所以该方法的经济性偏低，如果想要大范围推广使用，除了要缩小补偿装置的体积之外，还应当采取相应的措施降低安装和运维费用。
3.5加装三相不平衡自动调整装置
三相不平衡自动调整装置有以下几种：在负荷末端加装自动换相装置，通过监测各负荷电流及变压器出线端电流、电压，由集中控制器进行分析、判断，下达换相指令，进行自动换相，使三相负荷达到新的平衡；在三相线路中加装由电抗器、电容器和电力电子器件组成的全电力电子自动调整装置，通过监测线路中三相电流、电压参数，由控制器进行分析、判断，然后发送指令给装置内部的IGBT装置，控制各相电容、电抗器的通断，进而起到无功补偿和有功电流转移的作用，使三相线路达到新的平衡。
4.结束语
三相不平衡治理可以充分释放配电变压器带载能力，降低配电变压器的损耗，降低损坏用户用电设备的情况发生，减少低电压情况发生；提高供电可靠性的同时，也提高了供电企业的效益，因此降低三相不平衡度有着重要意义。
参考文献:
[1]林海雪,电力系统的三相不平衡讲座：第一讲 电力系统三相不平衡的基本概念及其计算式[J],供用电,1997（4）：51-54
[2]茹金星,浅析配变三相不平衡运行的危害及解决措施,[J] ,水利电力,2016.11:122
论文作者:杨铭
论文发表刊物:《中国电业》2019年 23期
论文发表时间:2020/4/24
标签：负荷论文; 不平衡论文; 变压器论文; 低压论文; 装置论文; 电流论文; 情况论文; 《中国电业》2019年 23期论文;