摘要：配电变压器是配电网与用户之间的桥梁，而配变三相不平衡是一种常见的配变异常情况。配变三相不平衡对配电网的供电安全、供电质量和经济运行均会产生不良影响，是配电网运行的薄弱环节。PMS2.0系统中配网运维管控平台通过集成用电信息采集、营销业务应用等系统的数据，可实现对配变的各种异常情况进行监测及分析。依据国网公司配网网精益化管理工作的要求，配变三相不平衡的问题治理刻不容缓，而通过配网运维管控平台对配变三相不平衡的情况进行监测及分析，无疑是信息化时代的首选。
关键词：配电变压器；三相不平衡 ；PMS2.0 ；监测 ；治理
1、引言
在10kV配电网中，配电变压器是连接配电线路和用户之间的纽带，承担着项用户分配电能的责任。但是目前，大量的配电变压器都存在三相不平衡的问题，配变三相不平衡对配电网供电安全、供电质量和经济运行均产生了不同程度上的不良影响，是配电网运行薄弱环节的主要体现之一。本文利用PMS2.0系统，对配变三相不平衡的监测及治理方法进行了研究与分析，并提出了治理配电变压器三相不平衡度的相关建议。
2、配变三相不平衡及PMS2.0系统简介
2.1 配变三相不平衡
在10kV配变理想的三相四线制供电系统中，三相电流具有同样的数值，且A、B、C顺序互成120°，这样系统叫做三相平衡系统。三相负荷不平衡是指在电力系统中三相电流（或电压）幅值不一致，且幅值差超过规定范围。由于在我国城乡配电网中，主要采用三相四线制的配电方式，配电变压器未Y,yn0接线方式。线路相别标志的缺失、接电人员的疏忽、单相用户的不可控增容、大功率单相负载的接入与单相负载用电的不同时性，均可造成了三相负荷不平衡，从而使配变处于不对称的运行状态。
2.2 PMS2.0系统的配网运维管控平台
PMS2.0系统的全称是设备（资产）运维精益化管理系统，依托GIS地理信息采集平台，实现图数一体化建模、“帐-卡-物”联动机制，并与多个等系统集成，实现跨专业协同与多业务融合。其中配网运维管控平台的公变分析功能，通过集成用电信息采集、营销业务应用等系统的数据，利用配变的电压、电流、负载率等参数，对配变的重过载、低电压、三相不平衡等异常情况进行了统计和分析。
配网运维管控平台公变分析中的公变三相不平衡分析，通过读取PMS2.0系统中的台账信息，按照设备运维管理单位所辖的配变进行展示，对用电信息采集系统回传的电流、负载率等参数进行分析。考虑到偶然因素引起的短时三相负荷不平衡越限应排除在治理外，故将配变三相负荷不平衡度＞25%，负载率＞60%，且持续2小时的配变应纳入治理范围。其中配变三相负荷不平衡度=(最大相电流-最小相电流)/最大相电流*100%。公变三相不平衡分析有三级展示，分别适用于不同人员查看分析结果，其利用配变每天96个时刻点的三相电流计算出配变三相不平衡度来判断配变是否存在异常情况。一是在分析首页对各个运维班组出现的异常配变进行展示，适用于管理人员对每天的异常配变数量进行管控，对周、月的异常配变趋势进行分析。二是对三相不平衡公变明细进行展示，适用于班组长对所辖配变的三相不平衡情况进行了解及监控。三是对出现三相不平衡次数较多的公变，按次对其发生的时间及各项参数进行展示，适用于班组工作人员对配变发生异常的原因进行分析。
3、配变三相不平衡的危害及现有解决办法
3.1配变三相不平衡的危害
3.1.1增加线损
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。
3.1.2降低变压器的利用率，威胁安全运行
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，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。
3.1.3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。同时电流不平衡会造成单相设备不能正常用电，或过电压烧损用户设备。
3.1.4对系统电压的影响
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。
3.2配变三相不平衡的解决办法
3.2.1人工调节方式
定期对三相不平衡电流测试，按季度考核变压器三相负荷不平衡度的情况。 负荷每月至少进行一次测量，特殊情况下可增加测量次数，对配变负荷状况做到心中有数，之后根据数据进行人工调整。工作繁琐，操作复杂，耗费大量的人力物力。
3.2.2加装自动调节装置
将配变三相自动调平衡装置安装在220V配电变压器输出端，通过电压传感器、电流传感器实时测量三相电压和所在相电流，同时根据预先设定好的切换条件（过压、欠压、过流等）监视当前相的运行状况，出现满足切换条件的情况，立即自动切换至其它相。该方式自动切换的时间大于200ms，切换期间会有停电现象，影响用户正常用电，切换为手动方式操作时,不允许带负荷切换，实际应用局限性非常大，且成本高昂。
3.2.3结合PMS2.0系统监测数据进行人工调节
利用PMS2.0系统的配电运维管控平台，对公变的三相不平衡情况进行监测和分析，在办公室即可定位异常配变，并可利用配变的各项数据对其进行初步的分析判断。后续再赴现场进行检测，结合系统与现场实测数据，判断出配变的负荷情况及需调整的情况，即可在现场进行人工调整。
此项方法与单纯的人工调节方式相比省时省力，且系统自动判断三相不平衡情况，省却人工计算的过程，也降低了误判率，可以更加精准的定位三相不平衡的公变。
4、利用PMS2.0系统监控及分析配变三相不平衡实例
2017年7月12日，工作人员在PMS2.0系统中监控到“邵桥开关站913鼓楼东线2号公变”7月份首次出现三相不平衡的情况。其7月12日的最大三相不平衡度为32.65%、最大负载率为80%，经初步分析，该配变在用电高峰时段出现三相负荷不平衡，且出现重载的情况。后续，工作人员赴现场分时段的对该配变进行负荷实测，并在PMS2.0系统进行监测。
经过对该配变一段时间的监测及现场负荷实测，发现其在7月份共发生了7次三相不平衡的情况，最大三相不平衡度分别为7月12日的32.65%、7月13日的33.33%、7月14日的35.14%、7月17日的35.9%、7月18日的39.02%、7月19日的39.53%、7月20日的35.9%。7次中仅有7月12日的最大负载率为80%，其余时间最大负载率均在65%左右。
结合对现场负荷实测的结果，系统中的数据均属实，该配变属在用电高峰期经常出现三相负荷不平衡的情况，且A相所带负荷较重。因其仅出现过一次的重载，故暂不需要增加配变布点来分配负荷，仅需调整A相所带负荷，使配变的三相负荷尽量一致。
经工作人员现场调整邵桥开关站913鼓楼东线2号公变的A相负荷后，又持续对该配变进行了一个月的监控，该配变后续并未出现三相不平衡的情况。
参考文献：
[1]国家电网公司人力资源部.《配电线路检修》.中国电力出版社.2010年.
[2]国家电网公司.《配电网技术导则 Q/GDW 10370-2016》.中国电力出版社.2017年.
作者简介：唐婷，出生年月：1990-09，性别：女，职称：助理工程师，学位：学士学位，从事的主要工作：配电线路，研究方向：配电运维
论文作者:唐婷
论文发表刊物:《电力设备》2018年第11期
论文发表时间:2018/8/6
标签：不平衡论文; 负荷论文; 变压器论文; 系统论文; 情况论文; 负载论文; 电压论文; 《电力设备》2018年第11期论文;