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摘要：在供电系统配电网的日常运行维护管理上，配电运行维护人员在处理配电网的设备接地、短路、短线故障及设备缺陷等任务时，常常忽视三相负荷不平衡对配电网造成的危害。基于此，本文阐述了配电网三相负荷不平衡的危害，对配电网三相负荷不平衡的原因进行分析，并提出了配电网三相负荷不平衡的解决措施，旨在提高供电的可靠性。
关键词：配电网； 三相负荷； 不平衡； 危害；原因；解决措施
1 引言
随着我国经济和科学技术的发展，人们对电的需求量越来越大，并且对电的质量的要求也比之前要高很多。事实上，电能质量的好坏直接影响到电网和一些电器设备的安全，直接关系到我国经济能否正常运行、企业产品质量的好坏以及我们的生活秩序是否良好。三相不平衡问题是用电方面经常存在的一个问题，属于衡量电能质量的一个重要指标。三相平衡才能保证供电的安全，保证用户的电能质量。只有在三相平衡的基础上才能实现能耗的节约，才能实现降损降价。只有在三相的阻抗达到平衡的状态下，才能保证低压总保护能够正常运行，防止触电伤亡事故的发生。
三相不平衡因素可以分为正常性和事故性两类。其中事故性不平衡主要是由系统故障造成的，通常情况下可以通过一些保护装置将故障元件切除来解决，而正常性不平衡是由三相元件或者一些线路参数以及负荷的不对称造成的，这种不平衡一般情况下是可以长期存在或者在一定时期内存在的。其长期存在所产生的危害值得我们去探讨。
2 配电网三相不平衡的主要危害
2.1 使配电变压器的电能损耗增加，影响其出力
配电变压器是低压电网供电的必不可少的设备由于配变的功率损耗是根据负载的平衡度而发生改变的，所以，当配电变压器在三相负荷不均衡的条件下运行时，将会大大增加配变的损耗。其次还会影响其出力大小。这是因为配电变压器是根据其绕组结构，按照负荷的平衡状况来设计的，它的绕组性能是趋于一致且各相的额定容量是相同的。配电变压器所允许的最大出力是受每相的额定容量的影响。如果配电变压器在三相负荷不平衡的条件下运行，那么负荷较轻的那一相就会产生剩余容量，导致配电变压器的出力减少。具体的减少程度会因负载的不平衡程度而变。不平衡度越大，出力减少的就会越多。因此，配电变压器在三相不平衡状态下运行时输出的容量是无法达到额定的容量值的，并且备用的容量也会减少，过载能力会大大降低。如果在过载的状况下运行就会引起配电变压器发热，甚至会烧损变压器。
2.2 降低电动机的效率
如果配电变压器在三相不平衡状态下运行就会使三相的输出电压不平衡，由于不平衡的电压存在着正序、负序和零序三种电压分量，在这种不平衡的电压输入电动机时，正负序电压产生的旋转磁场相反，会产生制动的效果。但是由于正序电压上的磁场比负序要强很多，电动机虽然会按照正序磁场的方向转动下去，可是负序的磁场会产生制动，那么电动机的输出功率会因这种制动作用而减少，从而导致效率下降。另外，电动机的温升和无功损耗也将会随三相电压的不平衡程度而增大。因此，电动机在这种不平衡状态下运行很不经济也很不安全。
2.3 影响发电机的安全和正常运行
发电机在三相不平衡的状态下运行时负序电流会产生逆方向的磁场，这就给转子带来一些额外的损耗。这些损耗主要包括激磁绕组中的电流所导致的附加损耗和转子表面因感应产生的涡流引起的附加表面损耗，若发电机还有阻尼绕组，也会产生损耗，这些损耗都会提高转子的温升。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通常情况下，隐极发电机受这方面的影响要比凸极发电机更严重，因为隐极发电机的激磁绕组是嵌在转子槽中，不利于散热，而凸极发电机是直接与空气接触，受影响较小。所以水轮发电机所能承受的不平衡度值比汽轮发电机要高。
同时，在负载不对称时，负序旋转磁场和转子激磁磁场以及正序旋转磁场和定子磁势产生的100Hz的交变电磁力矩，会全部作用在转子转轴和定子的机座上引起振动。实践证明，这种振动对汽轮发电机的影响较小，但对于水轮发电机这种附加振动会很大，从而会严重限制负序电流的产生，并危害到发电机的安全。
2.4 使线路上的电能损耗增大
在一般的三相四线制的电力系统中，线路导线有电流通过时，由于存在阻抗，产生电能损耗是在所难免的。这种损耗的大小和通过线路电流的平方呈正比例关系。在电网以三相四线制进行供电时，因为存在单相负载，造成三相负载的不平衡是不可避免的。当出现三相不平衡运转时，中性线路就会有电流通过，这样不但相线上会有电流损耗，中性线上也会出现损耗，从而使整个电线网络线路的损耗增加。
3、配电网三相负荷不平衡的解决措施
消除三相负荷不平衡的措施有多种，笔者认为主要包括前期规划、低压业扩报装及负荷点等，具体为：
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做好低压业扩报装工作。新增低压单相用电负荷要均匀分布在A、B、C三相上，就近消除三相负荷不平衡。新增动力用电负荷接入前，帮助动力用户平衡单相负荷，减小对低压配电网三相负荷不平衡的影响。
3.3在农村地区用户居住比较分散、用电负荷比较小的情况下，配变选择要遵循“小容量、密布点、短半径”的原则，单相分支线路有序接入三相四线主干线路上，尽量平衡单相负荷，避免单相负荷接入制挂接在一相或两相上，造成单相负荷偏相。
3.4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，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。
结束语
目前各产业用电负荷的不断增长，配电网降损和三相不平衡面临较多困难，因此，需根据不同配电网络实际情况，选择适合本地配网降损及三相不平衡率的方案，把单相负荷用户均衡地分配到三相上，同时，并利用配电监测系统进行分析监控，发现问题并及时进行调整。
参考文献：
[1]高红英.10kV配电网降损 分析 [J].电力设备，2008，（3）.
[2]韩瑞君，冯晶，王云梅.降低配电网中线损的技术措施[J].应用能源技术，2002，（5）
论文作者:王海勇,刘永锋
论文发表刊物:《电力设备》2017年第14期
论文发表时间:2017/9/5
标签：不平衡论文; 负荷论文; 低压论文; 配电网论文; 变压器论文; 单相论文; 电流论文; 《电力设备》2017年第14期论文;