摘要：时代在不断的发展，我国各行各业都经历了新的改革和创新，同时也取得了较大的突破与成就，因此我国电力系统的用电负荷也就越来越大，而这也凸显出了很多问题。本文主要介绍了对于电力系统来说，三相不平衡所带来的危害，同时指出了传统治理方式存在的不足，分析了新型的有源治理方式拥有的几大优势。
关键词：治理措施；低压配电；电能质量；三相不平衡
随着我国经济的飞速发展，我国的电力系统用电负荷也越来越大，而且在末端配网中存在很多不对称、冲击性负荷、非线性、单相等情况，因此对于电网的技术水平以及硬件装备的要求也越来越高，随之在配电网中也就出现越来越严重的三相不平衡、无功功率、低电压、谐波等情况[1]。但就目前的情况来说，很多地区关于配电网架的建设方面依然处于严重的滞后状态，最终导致很多低压供电线路电压都偏低。在我国，整个供配电电网损耗中，低压电网的电能损耗几乎占据55%左右。其中，影响低压配网线损的最主要原因之一就是三相不平衡，一旦出现三相不平衡度较高的情况，其会随着电网损耗以及配电变压器损耗的增加而增加，对于电气设备的正常运行来说非常不利。
一、低电压的治理方式
无功、低电压以及三相不平衡是造成末端台区电能质量的主要因素，其中造成“低电压”的最根本原因就是电网的供电能力不足，主要可从以下几方面对低电压进行治理：
（一）扩容和改造电网
对电网进行扩容和改造，为了直接提升电网的供电能力，可以采取增大配变容量、改造低压线路、扩建或增建变电站、拆分配变台区、增大低压线径、缩短供电半径等手段。
（二）采取有效的技术措施
通过采取科学有效的技术措施，能够有效提升电网的三相电流平衡度、就地平衡能力以及电路的局部电压调节能力等，从而以间接的方式将电网的供电能力提升[2]。因此，想要提升配变的带负荷能力，可以采用基于调节侧三相不平衡电流以及侧无功功率方式，将220/380V低压供电的合格率进行有效提升，帮助用户解决低电压问题，同时将网耗降低，使电网能够更加经济的运行。
二、三相不平衡的影响及解决方式
（一）三相不平衡的影响
现如今，很多低压配电网系统以及国家电网公司中，其三相负荷系统都是随机发生变化的，而这些三相负荷都会导致系统出现三相不平衡的情况，导致整个供电系统的电流、电压都处于不平衡的状态，容易引起电网产生负序电流及电压，对供电质量造成不同程度的影响。此外，还会大幅度增加线路的损耗情况，使供电的可靠性降低。
其对于不平衡系统的表现具体包括以下几点：会大幅度增加线路及变压器的损耗；如果由于三相不平衡导致负荷的电流过大，容易导致变压器油和绕组过热，从而加快油质劣化，降低变压器的使用寿命；可能导致开关、导线等多个部件的温度上升，致其烧坏、烧断；导致变压器的零序电流加大，导致涡流损耗和磁滞现象发生，电压器局部零件迅速升温，导致运行事故的发生；导致高压侧对应相电流加大，高压线停电或跳闸，导致突发大面积的停电事故，如果频繁跳闸或者频繁使用开关设备，将会严重影响使用寿命；如果存在三相不平衡现象，则剩余电流始终不会为0，一旦电量大于或者接近保护器的额定动作电流时，将会频繁引发保护动作，导致无法输送电流，对于电流总保护的运行效率有严重的影响；会出现各输出电流不等的情况；在大量的整流、变频设备运行的过程中会出现大量的谐波负荷，会严重影响线路中其他电网设备的运行，严重时甚至会对用电设备和电网供电带来损坏[3]。
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（二）传统及新型解决方式
目前来说，传统的三相电流平衡设备在市场上主要包括两种：一种是通过换相开关或者人工改线来改变负荷的接入相位，采用该方式需要避免出现短暂停电的情况，因此通常都在要求不高的农村等地区应用比较广泛；另一种是通过加装补偿装置法以及改变负荷接入相位法。由于加装补偿装置具有较大的缺陷，因此无法将不平衡情况进行最大程度的优化。动态有源三相平衡装置和无功补偿装置对比来说，动态有源三相平衡装置具有诸多优点，例如动态无功补偿、有功转移以及与系统不产生谐振等。如今电力电子技术正在飞速发展，而且生产规模也在不断扩大，因此动态有源三相平衡装置相关制作成本也在逐渐降低，因此更加具有安装简单、功能强大、技术优势、适应能力强等优势[4]。由此可见，未来的无功补偿装置终将被新型的有源方案所替代。
三、实际的应用情况
（一）某台区状况
针对某台区状况进行分析后发现，该末端台区所有的负荷几乎都是一些单项电气设备，例如空调、电灯以及电机等，而且大部分的用电设备都为220V。设备大部分都是由用户的侧低压处接入的，而且使用数量和运行的具体时段均不十分固定。根据相关人员在现场进行详细测试，并测量电源进线柜之后，发现在该台区存在以下几个问题：
1.有非常明显的波形畸变情况，而且是不规律的变化，具有含量很高的基波；
2.在相关的配电系统中，电流具有较大的不平衡度。
（二）项目实施的具体情况
该台区使用的变压器需要在其正常运行的状态下，整治无功、三相不平衡以及谐波等电能质量问题。但是由于综合考虑到响应速度以及末端安装控件等因素的影响，要求所采用的设备具有以下几点特征，即能够对无功、三相不平衡以及谐波等电能质量问题同时进行综合处理；利用的是新型的有源技术；具有响应速度快的特点，且能够根据负荷而快速进行变化[5]。
（三）项目实施的实际效果
将治理前与治理后其三相不平衡的变化情况进行对比后发现，该台区变压器的电流不平衡度治理前的峰值为80%，治理后有效降低到10%以内；在同一时刻所测得的三相电流值几乎是相同的，已经达到了三相平衡的基本目标；在治理前，该台区的三相电流趋势图是完全没有重合的，而这代表每相之间的电流都有较大差异，而且没有很高的平衡度，在进行治理后发现，三相电流值趋势图已经基本趋于重合，与预期的治理目标相一致[6]。
结语：
综上所述，随着如今科技的飞速发展，人们的生活水平也在不断提高，因此无论是工作还是生活对于电力系统的需求也就越来越大，随之对于电压质量问题也就有着更高的要求。对于很多电力企业而言，不仅需要加强监管电力系统，还需要加强整治低压配电台区电能质量问题。本文主要介绍了对于电力系统来说，三相不平衡所带来的危害，同时指出了传统治理方式存在的不足，分析了新型的有源治理方式拥有的几大优势。以某一台区作为例，通过对设备运行前后电力数据信息的收集以及现场的测试，证明了采用新型的有源设备具有更加显著的效果，其能够将谐波、三项不平衡以及无功等问题长期有效的进行解决。因此在如今经济条件允许的条件下，可以适当的进行逐步推广。
参考文献：
[1]晏华.低压配电台区电能质量问题及相关治理措施[J].现代建筑电气,2018,9(1):35-39,57.
[2]刘庭磊,王韶,张知,等.采用负荷电量计算低压配电台区理论线损的牛拉法[J].电力系统保护与控制,2015,43(19):143-148.
[3]易斌,赵伟,张科杰,等.锂电池储能在配电网低压台区的应用[J].储能科学与技术,2019,8(4):671-677.
[4]马明,郝毅,雷二涛,等.采用净现值法的电能质量综合补偿装置不同控制策略下的经济性评估[J].电力电容器与无功补偿,2018,39(5):123-128,136.
[5]郑毓祺.低压配电台区线损的异常问题及措施分析[J].山东工业技术,2016(9):179-180.
[6]成静红,吕娜娜,沈玲玲, 等.配电台区三相不平衡治理及节能方案的研究[J].电工电气,2019(7):74-76.
论文作者:杨海鹏
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年10期
论文发表时间:2019/10/30
标签：不平衡论文; 电网论文; 电流论文; 电能论文; 负荷论文; 情况论文; 低压论文; 《当代电力文化》2019年10期论文;