1.2国网浙江省电力公司丽水供电公司 浙江 丽水 323000
3 洛阳理工学院电气工程与自动化学院 河南 洛阳 471000
摘要：为了保证电力系统的正常运行，需要优化低压配电网结构，采取有效的措施及时消除其中存在的问题。目前我国的低压配电系统基本采用的是三相四线制的接线方式，实际的应用中可能会受到相关存在因素的影响。相对而言，低压配电系统的整体结构非常复杂，配电网处于正常的工作状态时，当出现单相负载不均衡的问题时，将会打破变压器的三相平衡运行状态，从而降低整个系统的安全性能。因此，技术人员需要采取有效的措施消除低压配电网三相不平衡运行带来的影响。
关键词：低压配电网；单向负载；三相四线制；安全性能；治理措施
为了增强低压配电运行时的电能质量，减少线路损耗量，需要电力部门的技术人员采取有效的措施避免这些问题的影响，保证系统长期处于稳定、高效的运行状态。结合目前低压配电网的发展现状，可知其中的变压器存在着三相不平衡运行状态的问题，影响着电能输送的智能可靠性。
一、低压配电网三相不平衡运行所造成的影响
（一）电能质量方面的影响
在低压配电网工作的过程中，某些客观存在的因素使得变压器出现了三相运行不平衡的现象，导致三相负载不对称的问题突出。此时，变压器的工作将会对电能质量带来较大的影响，降低了系统运行时的电能质量，对用户正常的生产生活带来了众多的不便。当变压器的三相负载处于不对称的运行状态时，对于电能质量的影响主要体现在中心点电压发生了较大的变化，出现了偏移的问题。电压偏移带给变压器三相线路使用的直接影响便是电压在系统正常运行时无法达到对称的要求。
低压配电网处于三相不平衡的运行状态时，对应的三相负载也会以不对称的方式工作。其中产生的电流也无法达到设计方案的具体要求，将会以不对称的方式继续工作。三相电流不对称的问题主要存在于变压器二次运行的过程中，此时中性线的工作方式发生了较大的变化，出现的电流与正常工作时的电流有所区别，主要是零序电流。这种电流将会将会带来一定的感应电动势，使得变压器二次侧的变压呈现出不对称的现象，对应的中性点位置偏离了既定的位置。相关的研究报告指出：低压配电网处于三相平衡的运行状态时，对应的三相运行方式是对称的，中性线作用下的电压不发生任何变化，电大大小为零；当变压器处于三相不平衡的运行状态时，对应的三相运行方式是不对称的，中性线作用下的电压发生了较大的变化，线路上不同点的感应电动势有所区别。此时，变压器周围不存在等势面，线路率将会加大，电能质量出现了明显的下降。
（二）线路损耗方面的影响
低压配电网三相不平衡运行现象的出现，使得变压器的损耗率发生了明显的变化，对应的接线方式作用下流过的电流与设计方案要求下的电流出现了较大的偏差。特定接线方式下的配电变压器主要是三铁心的结构，第一侧的电流与第二测的电流并不相同。前者的电流不存在无序电流，后者的电流主要是零序电流。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆最终，在三相不对称的运行方式作用下二次侧的电流都为励磁电流，对应的磁通率变大，流经铁心的零序磁通无法达到闭合的状态。低压配电网处于这样的工作状态时，各种附件周围随着励磁电流的影响而产生了大量的热量，逐渐增加了变压器的损耗量。
三相不平衡运行状态也会加大输电线路的损耗量。三相平衡运行时对应的线路电阻产生的损耗主要是有功损耗。此时需要对不同线路上的平均负荷电流与三相不横渡进行有效地计算。其中，三相平衡运行的有功损耗主要计算公式如下：
P1=3I2Rr （1）
计算出有功损耗P1的具体大小后，可以为后续不平衡运行状态的线损率计算提供可靠的参考依据。结合低压配电网实际的工作方式，可知三相不平衡运行状态下三相电流模值的大小与整个输电线路的损耗量有着直接的关系。主要体现在：（1）低压配电网影响下三相负载处于对称的工作状态时，输电线路流过电流可以达到最大值，整个线路的工作效率最高。此时的损耗为零；（2）三相不平衡运行状态下的电流模值相等时，对应的相角可能对称，也可能不对称。实际工作中的相角不对称时，输电线路上的损耗将会大于三相对称工作方式下的损耗；（3）三相电流模值处于不相等时，输电线路实际损耗的大小主要与相角的对称或者不对称方式有关。
二、低压配电网三相不平衡运行的治理措施
（一）增强低压配电系统运行中的全程管理能力
低压配电系统处于正常的工作状态时，输电线路运行能力的高低可以通过计算线损率的大小进行综合地评估。配电网处于三相不平衡运行状态时，在影响线路损耗的同时也会对电能质量造成一定的影响，威胁着整个系统的运行安全。为了改变这种不利的发展现状，需要电力企业的技术人员增强低压配电系统运行中的全程管理能力，采取有效的治理措施最大线路地保证系统处于稳定、安全的工作状态，为企业经济效益的持续增加提供可靠地保障。这些措施摘包括：（1）加强配电设备的日常维护，提高设备的运行能力；（2）结合低压配电网实际的概况选择最佳的中性线截面。
（1）加强配电设备的日常维护，提高设备的运行能力。目前很多的电力企业在低压配电网工作中都安装了质量可靠的配电检测仪，为系统实际运行效率的提高带来了可靠的保障作用。在某些没有安装监测仪地区，为了保证配电网运行的安全性，技术人员应该对一些重要的配电设备进行日常的维护，采取有效的技术手段对负荷电流现场进行针对性的测量，确保三相负载的平衡性。对于某些负荷不平衡较为严重的区域，技术人员应该对输电线路进行合理地调整，并对设备的安全性能进行综合地评估，逐渐提高设备的运行能力。
（2）结合低压配电网实际的概况选择最佳的中性线截面。当中性线截面的选择较小时，可能会降低低压配电系统的运行能力。因此，为了有效地增强输电线路的安全性能，避免系统运行中中性线烧毁现象的出现，减少线路的损耗，可以在中性线上增加一定数量的熔断器。
（二）采取有效的技术治理措施
为了改变低压配电网三相运行不平衡的工作状态，相关的工作人员可以采取有效的技术治理措施，提高配电系统运行时的安全性能。这些技术治理措施主要包括：（1）根据三相不平衡工作方式带来的影响，可以适当地增加或者减少电容器组；（2）根据不同设备的接线方式，合理地运用负荷系统中的电感，对三相不平衡运行状态下的有功电流进行有效地调整；（3）在系统中增加调补装置，实现对系统不平衡工作状态下电流的及时补偿，增强系统运行的安全可靠性。
结束语：
从不同的角度分析低压配电网三相不平衡运行所造成的影响，可以对电力企业合理地控制投资成本提供可靠的参考依据。同时，这种现象的出现可能会加大系统运行的线路损耗率。不同的三相不平衡表现方式，对于系统运行造成的影响也有所区别。像三相不平衡运行状态中的事故性不平衡现象，主要与单相接地有关。除此之外，正常性不平衡也对低压配电网的工作状态有着一定的影响，需要技术人员采取有效的改进措施消除变压器三相不平衡所造成的影响。
参考文献：
[1]王志伟.低压配电网三相不平衡监测装置的设计与实现[D].太原理工大学,2015，（05).
[2]王彬宇.城市中低压配电网损耗分析与降损技术选择方法[D].重庆大学,2014,(05).
[3]雷翦.基于最优注入流的三相不平衡电流治理方法及实验研究[D].重庆大学,2014,(05).
[4]叶伟杰.江西电网配电变压器三相不平衡综合治理措施研究[D].南昌大学,2013,(03).
[5]李晓松,高琼.计及三相负荷不平衡的农村低压配电网理论线损计算[J].电力科学与技术学报,2013,(01).
[6]曾清清.低压三相用电负荷不平衡产生的影响及其对策[J].湖州师范学院学报,2013,(12).
论文作者:杨洪伟 1吴建辉2 杨周阳3
论文发表刊物:《科技中国》2016年4期
论文发表时间:2016/6/22
标签：不平衡论文; 低压论文; 电流论文; 配电网论文; 线路论文; 变压器论文; 系统论文; 《科技中国》2016年4期论文;