（广东电网有限责任公司湛江徐闻供电局 广东湛江 524100）
摘要：线损率是供电企业的一项重要经济指标，同时，线损率也是衡量企业对于整体化管理水平的重要标志之一，配电网的线损一般要占到整个电网总线损的40%以上，一旦配电网出现三相负荷不平衡，将直接增加电能在线路的损耗比例，还会影响配电变压器和用电设备的安全运行及电压质量。。
关键词：配电变压器；三相负荷；不平衡；低压线损率
引言
配电变压器的三相负荷是否平衡，一方面关系到变压器运行时的电流稳定性以及其可靠性，另一方面还关系着低压线路的线损率和电压合格率等情况，因此三相负荷是否平衡决定着变压器能否正常合格安全运行。近年来公司改造工程多是把配置变压器移动到负荷中心，然后改造低压线路、整改下户线路，尽管公司对三相电压负荷不平衡问题下达了整改力度，但是这种现象仍然没有被运维人员引起足够的重视。
一、配电变压器的负荷对整个电网的线损率的影响分析
1、加剧低压线路损耗
电力系统低压三相负荷失衡时，很容易提升线路损耗，加剧线路损耗，出现线路过电流，造成线路被烧毁，其他开关装置、电气设备等也随之遭到破坏性影响，甚至带来整个电力系统故障。
2、加剧电能损耗
在整个低压配网系统中，变压器发挥着主要功能和作用，已经成为主体供电设备，实际的配网系统一旦出现三相负荷不平衡问题，不仅会加剧线损，实际配电过程中也可能导致电能的损耗率、消耗量增加。
3、出现零序电流
三相不平衡负荷还可能引发零序电流问题，试验与实践证实：三相不平衡负荷率越高，对应所产生的零序电流值也越大，而且零序电流传输中一旦碰触到钢构件，还可能出现磁滞现象，带来更为复杂、严重的电力系统损害性问题。
4、用电设备无法安全工作
一般来说，配网系统中三相电流值大致相当，整个配网系统处于一个相对平衡、合理的运行状态，然而三相不平衡时则将导致各相输出电流发生波动、变化，使得三相电流值出现较大差异，内部的三相压降也有所差异，从而影响用电设备的安全工作与运转。
5、农网线损严重化
三相不平衡负荷对低压线损率会产生深远的影响，不局限于台区低压线损，还可能波及到台区的农网用户，特别是当负荷相电流超出一定范围时，电流过高会导致线路或用电设备高度发热，一些负荷较大的相路就可能由于过热而出现绝缘受损问题，从而导致线路或设备受损等问题。
二、三相负荷不平衡所造成的严重隐患
1、低压线损率严重偏高
（1）当低压配网负荷电流在流过导线时会在导线上出现功率损耗，而且这种损耗程度与配电变压器三相负荷不平衡时的电压电流成正比，导致三相负荷不平衡率越高，其配网线损率就越严重。
（2）变压器的有功功率损耗增加
一般情况下，配电变压器的功率损耗包含两种，即空载损耗及负载损耗，配变变压器的空载损耗是根据变压器运行时的电压决定，当变压器承受的电压发生变化时，其空载损耗也会发生变化，但是在常规情况下，都会把这种损耗看作是一个不变的常量。但是负载损耗与前者有所不同，负载损耗是随着变压器，负载电流的变化而变化，而且它与负载电流的平方呈正比，受运行环境的影响也很大，当环境温度高于75°C。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆负载损耗与温度成反比，在变压器三相负载不平衡时，那么其损耗就会增多。
在三相四线制供电线路中，三相负荷不平衡难以避免，那是因为有单相负荷的存在。当三相负荷不平衡时，中线段就会有电流通过，致使相线和中线的电能都有所损耗。
2、变压器的零序电流的增大会导致局部温度升高
零序电流产生的原因之一就是因为三相负荷不平衡，这种零序电流可以随着不对称程度的大小而发生变化，不对称的情况越明显，那么这种电流就会越大。零序电流能够在变压器的铁心里面产生一种零序磁通，它可以穿过钢制的结构件，也可以通过油箱壁，从而形成了通路。但是很多机械设计者在进行钢结构件设计的时候没有考虑到磁通这种现象，因此最终引起了磁滞或者涡流损耗，这也就是为什么变压器的部分金属构件会发热的原因，而且还导致了变压器的功率损耗增多，更严重的时候很可能会烧毁变压器。
3、造成配电变压器不安全运行
配电变压器的电阻是平行设计，而且每个绕组的结构性能是一样，所以最大出力必须不能超过三相负荷中的最大一相的额定容量，但是在负荷不平衡的时候，出力就会因此受到很大的局限，最大值变最小值，过载能力明显降低，如果是在严重不平衡的情况时，很容易因某相负荷过载而导致过热烧坏其变压器绕组。
4、影响配网电能的质量
倘若三相负荷不平衡，变压器的各相电流就会不同，所以每一相内的电压降就会不一样，相比之下，负载电流大相电压降就会越大，负载电流越小相的电压降就会越小，这种情况产生了不对称的输出电压，中性点会飘移。
5、输出功率的降低引起绕组温度的升高
三相负荷不平衡产生的三相电压相互不对称，这种现象很容易造成配电变压器的铁芯产生逆序磁场，因此就配电变压器只能在有的磁场里面工作。因此配电变压器的运行不随磁场的变化而变化，但是变压器的逆序阻值相对比较小，所以逆序的电流比较大。逆序电流以及逆序磁场会导致很大的逆序力矩，配电变压器的输出功率就会降低，绕组温度升高，使得配电变压器不能够安全运行。
三、解除三相负荷不平衡的有效措施
1、平衡配电变压器的三相负荷
由之前的分析可以看出，当三相负荷不平衡时，配电变压器的电能损耗增加，从而证明三相负荷不平衡度越大损耗也就越大，对此，应加强对配电变压器三相负荷的监控，做到及时调整负荷，尽量使三相负荷保持平衡。应注意以下几个方面：保证在变压器出线处和低压线分支的地方用钳形的电流表测量各相电流及中线电流，如果超过规定的不平衡度时应做到及时调整每相负荷，尽量将单相负荷用户根据用户数量、负荷类别、漏电情况等均匀的分配到线路上。
2、选择合理的无功补偿方式
在低压电网中，以单相负荷为主。由于三相负荷难以平衡，所以在进行无功补偿时应该选用三相分补的方式，或者采取三相共补的方式。除了采用通负荷并联电容的补偿方式外，还可以采用在相间的部位跨接电容，接入合适的电容同样可以起到提供功率因数、减少电能损耗和改善电能质量，以达到节约电能的作用。
3、装设三相不平衡保护器解决三相负荷不平衡，可以装设三相不平衡保护器（三相断电保护器），在三相四线电路中，只要系统中任一相没有电流，都会很快切断电源，起到消除三相不平衡的作用。
4、调整三相负荷做到“四平衡”
各个支路平衡、主干线平衡、计量点间的平衡、变压器的低压出口侧平衡，将每个用户的平均用电量作为调整的依据，把用电量差不多的归为一个类别，均匀的在配网的三相上面调整。根据各个小区的特点，公司要合理的设计配网改造计划。
5、加强配电变压器的测试工作
给运维管理人员配备钳形表，每月都至少进行一次配电变压器三相负荷电流测试，检查三相负荷不平衡率的情况，在特殊时期还需要增加检验次数。公司制定严厉的惩罚分明的制度，并且要落实执行，提高运维管理人员的工作积极性及工作热情。
结语
综上所述，三相不平衡负荷问题是配网低压线路系统面临的一大问题，供电企业必须积极重视三相不平衡负荷问题，结合线路的现实运转情况来采取科学有效的措施，控制三相不平衡问题，这样才能降低线损，提高供电企业的供电经济效益。
参考文献：
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[2]何金梅.不平衡电网电压下双馈风电系统的控制研究[D].哈尔滨工业大学2013
[3]张扬.配电变压器三相不平衡产生原因与危害性分析[J].科技研究，2014.
论文作者:陆晓莹
论文发表刊物:《电力设备》2016年第22期
论文发表时间:2017/1/20
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