摘要：三相电流不平衡可能导致零序电流，使中性点发生偏差，导致电路严重损耗、各种故障和可靠性差异。供电点电机工作正常，如果超出电网范围，可能对整个电力系统的安全运行造成严重风险。因此，有必要研究电网三相不平衡问题和三相不平衡补充方案。考虑到这一点，本文分析了信息使用调配领域的三相不平衡的治理和节能方案。
关键词：配电台区；三相不平衡；治理；节能方案
引言
在现实的应用过程中，单相负荷应用非常广泛，并且用电不同时，特别是大功率单相负载的接入等，导致配电变压器长期运行于三相不平衡状态；且大量的感性用电设备及电力电子装置逐年大幅增长，而相应的配电设备更新改造速度相对滞后，造成配电台区无功缺乏严重，供电末端功率因数过低，配电电压合格率偏低，并产生谐波电流。
1三相不平衡概述
1.1产生的原因
一方面，在访问负荷时没有充分考虑到工人，在布线过程中，负荷分配更随机地分三个阶段进行。另一方面，电力负荷的任何变化是，即使最初平均分配三相负荷，实际工作的三相负荷也不会同时打开或流动。在这种情况下，负荷的随机波动是不可预测、不规则的，电气曲线相交，从而重叠；第三次增加的电力负荷和其他外部因素可能导致三相不平衡，如季节性影响和临时能源消耗。此外，对于电动牵引负荷，大功率整流负荷可能严重威胁到工作引起的谐波、负极、电压波动和振荡电流的运行，可能严重威胁电力系统的安全稳定运行。
1.2对电网产生的影响
事实上，对用户负荷的影响负载很多，例如转换器、电力等。不平衡的影响不仅会导致三相不平衡和电压波动，而且会导致系统中出现大量谐波，从而导致三相不对称负载。主要存在以下风险:一、增加线路损耗；如果三相四线制在三相不平衡状态下工作，中性线会有电流，增加线路损耗；其次，变压器损耗增加时，变压器在不平衡状态下运行时产生的零序电流可能会因零序磁流的出现而严重加热变压器。在使用寿命缩短的情况下，低压问题不能保证电源的安全性。三相负载不平衡可能导致变压器内三相压降、过载相位电压过低，从而导致低压相位电压升高、轻负荷、电气设备损坏、不安全事故和电气可靠性下降。
2配电台区三相不平衡的危害
2.1配电变压器出力降低和电能转换效率下降
当配电变压器运行于三相不平衡状态时，对于负载轻的一相而言，负载电流未达到额定值，该相的容量还有富余，导致配电变压器的输出难以达到其额定输出值，进而减少了配电变压器的出力，导致变压器的过载能力也随之降低。
2.2配电变压器和线路损耗的增加
1)增加变压器损耗
配电变压器的负载损耗与变压器负荷的大小有关，根据线路电能损耗的计算公式可知，损耗的大小与线路电流的平方成正比，配电变压器的总损耗可计算为：P1=(Ia2+Ib2+Ic2)R。在三相电流平衡的情况下，各相绕组电流均为：(Ia+Ib+Ic)/3，三相绕组总损耗为：P2=3[(Ia+Ib+Ic)/3]2R，在变压器运行过程中，其电能损耗是无法避免的，但是可以通过三相不平衡的治理，降低其附加损耗，三相不平衡带来的附加损耗为：ΔP=P1-P2={[(Ia-Ib)2+(Ib-Ic)2+(Ic-Ia)2]/3}R。
2)增加配电线路的损耗
在三相四线供电系统中，只有当三相供电电压对称并且三相负载电流平衡时，配电线路的电能损耗最小。当三相电流不平衡时，中性线存在电流，此时不仅增加相线的电能损耗，并且还会形成中性线上的电能损耗，导致整条线路的损耗增加。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3导致三相不平衡的主要原因
3.1负载不对称
如果负荷不对称，即负荷在逻辑上不均匀分布，此阶段主要是由非均匀负荷分布以及非线性、不对称和冲击负荷的增加引起的。相反，在我国低压配电网中，电力负荷大部分是单相负荷，由于负荷分布的随机性和交换不一致，很难保证三相负荷的对称性。从宏观角度看，我国的配电网起步晚，因此在建设过程中不能避免缺乏相对严格的长期计划的问题，建设前负荷的不合理分配以及在以后的发展过程中负荷的不受控增加都会进一步扩大三相负荷的差异，从而加剧不平衡。另一方面，越来越多的非线性负载(例如电炉、转炉装置等)以及不对称或冲击性工业用电和民用电等设备直接访问配电网。除了通常向电网中注入大量负序列和谐波电流以大大加剧电网中的不平衡之外，这些设备还会严重影响系统的安全运行。
3.2分布式电源不对称接入
(1)三相分布式电源可能会出现不对称故障。如果三相分布式电源及其并网接口不对称失败，则访问的电力系统可能会出现事故不平衡。(2)正常运行时，分布式电源本身的三相电力不平衡，或者三相并网变换器的结构和参数不对称，因此连接到分布式电源和电网的变换器接口可能也不是理想的工作状态，从而在一定程度上导致原本需要三相平衡的电力输出不平衡。(3)许多居民用户的电力负载使用单相电源，因此大多数家用分布式电源也可以进行单相无序访问。随着推进太阳能下降到农村的政策，单相分布式电源数量大幅增加，低压配电网络中三相不平衡现象日益加剧。
4三相不平衡控制策略
4.1三相不平衡的调节
交换机智能交换机通过无线通信模块和智能交换终端网络工作，按照智能交换机到终端的指令，将电流、负载相位和相应的地线地址等信息传输到智能终端，从而实现三相负载分配和智能开关采用双向晶闸管并联自维护继电器结构，阻抗低，线损小。无影响、快速交换、重新分配和负载调整。智能整流终端通过外部变压器实时检测系统，分析系统三相电流，并利用系统策略确定不平衡率是否超过配置。满足整流条件后，打开相应的开关，发出均匀分配负载的命令，以实现三相平衡。
4.2坚持常态监测
加强三相负荷在线统计分析，强化营配数据贯通，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。。不进行自动信息采集的配电区应定期采集变压器低压侧的三相负载数据，同时进行设备运行维护，进行监控分析，及时识别问题。对于存在三相不平衡问题的配电站区域，必须通过技术调查或手动调查，统计汇总配电站用户负荷访问的相位、能量或能耗信息，以创建用户负荷信息的配电站条件单元研究应用程序负载访问阶段的自动识别、仿真分析、辅助决策支持技术、现有自动化、信息系统集成、大数据分析和仿真技术的应用，以进行统计分析
4.3坚持动态治理
为了促进广播电台在交通检查专业指导下建立净负荷控制机制，广播电台三相负荷不平衡的动态随机特点具有“加强基础，提高两个好包括以分配区三相负荷管理不平衡为重要组成部分，台湾三相负荷监测、预警、分析、治理、评价、设定目标、实施责任、加强评价、创新管理方法、总结经验教训、及时查明问题对于长期存在、无法长期治愈的世界性问题，要重视研究、机制分析、规则控制和症状处方，通过一段时间的集中管理取得明显效果。
结束语
三相不平衡对发电机、变压器、负荷等有一定的损失。，增加配电网的有效损耗，影响我们配电网的经济安全运行。根据中国低压配电网的实际情况，三相不平衡问题主要是由于负荷不平衡、线路参数不平衡和分布式电源接入，因此负荷、线路和电源的合理规划和改造。
参考文献
[1]张国清.三相负荷不平衡的治理[J].农村电工,2017,25(11):50-51.
[2]丁锐,刘海泳,王官涛,王晖,郭增民,伊瑞鹏.配电台区三相负载不平衡调节措施研究及实施[J].自动化与仪器仪表,2017(08):201-203.
[3]应丽云,欧家祥,王俊融,杨婧.配电台区的三相负荷不平衡治理技术[J].贵州电力技术,2017,20(06):16-18.
论文作者:廖伟杰
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第11期
论文发表时间:2019/10/25
标签：不平衡论文; 负荷论文; 负载论文; 变压器论文; 电流论文; 分布式论文; 电源论文; 《科学与技术》2019年第11期论文;