摘要：近几年来，在低压电网建造改造与运行维护工作不到位的影响下，低压配电网出现了三相负荷分配不平衡的问题，并严重影响了低压配电网运行的稳定性与安全性。基于此，本文重点针对低压线路三相符合不平衡问题的处理进行了详细的分析。
关键词：低压配电网；低压线路；三相负荷不平衡；处理
目前，很多市区的配电网的配电变压器都是三相变压器。从理论角度分析，变压器出口的三相负荷应当保持对称。但是实际情况却是，很多低压配电网中存在着单相符合，且单相负荷呈现不均衡分布，投入时间不同步。在这种情况下，三相负荷不平衡问题就成为低压电网运行维护工作中的难点。只有充分意识到三相负荷不平衡问题产生的不利影响，才能够针对性地提出处理措施。
一、低压线路三相负荷不平衡的不利影响
（一）导致配电设备的电能损耗居高不下
低压线路三相负荷不平衡问题的存在，导致了配电设备的电能损耗居高不下。首先，低压线路三相负荷不平衡使得配电变压器的损耗开始变大。因为在低压电网的运行中，配电变压器是主要的供电设备，其产生的损耗主要有两种：一种是空载损耗，一种是负荷损耗。在正常运行状态下，配电变压器的运行电压会保持不便，即空载损耗保持不变，负荷损耗的变化则与变压器运行负荷的大小变化息息相关。如果三相负荷不平衡，那么配电负荷损耗就会增加，而且三相负荷不平衡问题越严重，配电变压器产生的损耗就越大。其次，低压线路三相负荷不平衡问题，还会影响高压线路的损耗。最后，低压线路三相负荷不平衡问题还会对低压线路的损耗产生影响。尤其在三相四线制供电网路中，一旦线路导线有电流通过，就会在阻抗的作用下产生电能损耗。如果三相负载不平衡，那么中性线就会出现电流。一旦中性线出现电流，也必然会产生相应的损耗[1]。
（二）影响配电设备的正常运行
低压线路三相负荷不平衡问题的存在，对配电设备正常运行的不利影响，主要体现在以下三方面。首先，低压线路三相负荷不平衡会使配点变压器的使用寿命大幅度缩短。因为一旦配电变压器在三相负荷不平衡的情况下运行，电流就会经过中性线。如果经过中性线的电流超过了中性线的承受范围，零序电流就会产生零序磁通，并蔓延到油箱壁以及钢结构件中，而这不仅会增大配电变压器的损耗，还会升高配电变压器的运行温度，加快绝缘油和绝缘材料的老化速度。而一旦绝缘油和绝缘材料出现老化问题，配电变压器的使用寿命就会大幅度缩短。其次，低压线路三相负荷不平衡问题会使高压线路频繁出现跳闸现象，进而缩短开关设备的正常使用寿命。因为低压电网三相负荷不平衡，就可能会使高压线路中某一相电流增大，进而出现高压线路过流跳闸现象，中断相应区域的供电状态。而且开关设备跳闸次数过多，也会使其的功能性能大幅度下降，甚至达不到预期的使用年限就提前报废。最后，低压线路三相负荷不平衡问题还会使低压线路面临被烧断的可能。因为低压三相符合不平衡问题太过严重，负荷较大的相线就会处于过载运行状态，而这就会使相线出现断线故障。
（三）使用户用电设备无法保持长期稳定的运行状态
如果低压线路出现了三相负荷不平衡问题，那么不同相线所输出的电流就不会保持相等，配电变压器内部的三项压降也会处于不相等状态，而这就会引起配电变压器输出电压的三相不平衡问题。如果配电变压器的运行出现了三相负荷不平衡问题，三相线无法保持相同的电流输出。这样，电流就会不受控制的向中性线经过，中性线就会出现阻抗压降的问题，进而引起中性点的漂移问题，引起所有相相电压的异常变化。同时，负载比较大的一相电压逐渐变少，负载比较小的一相电压逐渐增大。如果强行在电压不平衡的情况下向用户供电，那么还会使导致部分用户用电设备被烧坏，使部分用户设备的功能发挥不出来。更为甚者，三相负荷不平衡问题太过严重，还会增大零线电流，使零线面临被烧毁的可能。而一旦零线被烧毁，与之相关的用户电气也会面临被烧毁的威胁[2]。
二、低压线路三相负荷不平衡的处理措施
（一）加强配电变压器负荷的测量
要想对低压线路三相负荷不平衡问题进行有效的处理，就必须要对配电变压器负荷进行必要的测量。首先，要想对配电变压器的负荷进行准确的测量，就必须要运用科学的测量方法，端正测量态度，防止测量过程过于随意而影响测量精度。其次，要对实际的用电负荷的实际变化以及用户的用电性质，定期或者不定期的开展符合测量，重点在大用户符合投运前以及用户高峰负荷期间提升测量频率。例如，在炎热的夏季，居民区的集中用电高峰期是下午6点至7点之间，夜间10点至凌晨1点之间。工作人员可以在这一时间短进行配电变压器负荷的测量。其次，针对配电变压器的测量，不能只对配电变压器A、B、C三相引出线的相电流进行测量，还需要对照明用电较多的变压器台区进行重点测量，对零线电流进行重点测量，以此来进行三相负荷不平衡问题的分析与研究。最后，针对配电变压器的测量工作，并不能只对配电变压器台区低压隔离刀闸进行测量，也不能只对低压开关出线进行测量，而是要将测量工作覆盖到低压配电线路的末端和分支端，从而明确不平衡负荷的所在地，根据实际情况选择负荷调整方法，对负荷进行均衡分配[3]。
（二）加强低压配电网的规划
要想对低压线路三相负荷不平衡问题进行有效的处理，就必须要加强低压配电网的规划。首先，要与当地的政府部门进行有效的沟通，防止配电网出现盲目建设、混乱建设的行为。其次，针对配电网建设和改造工程的实施，要重点对低压台区的分区分片供电进行优化，确保将配电变压器的布点控制在与负荷中心相接近的地方，防止出现扇形供电以及迂回供电的情况。最后，在配电网络的建设过程中，要对配电变压器的地质选择引起足够的重视，严格按照“小容量、多布点、短半径”的原则进行选址。
（三）加强低压线路的改造以及负荷的调整
要想对低压线路三相负荷不平衡问题进行有效的处理，就必须要加强低压线路的改造以及负荷的调整，提升供电质量。首先，针对依然使用低压三相四线制的供电区域，要优先使用4芯电缆或者5芯电缆（如图1），从低压线路的施工阶段就对三相负荷的偏相问题进行预防。其次，将单相进线电源的表箱进行改造，使之成为三相进线电源的表箱，之后再在低压装表过程中，在A、B、C三相中均匀的分布单相电表，尽量不要将单相电表之与其中一相相接，使低压线路的末端出现负荷偏相问题。再次，确保低压线路的改造时间与低压表计的改造时间同步。最后，加强负荷调整，结合低压线路负荷的测量情况，针对性地制定负荷调整方案[4]。
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图1：5芯电缆
结语
综上所述，低压线路三相不平衡问题的存在，会导致配电设备的电能损耗居高不下、影响配电设备的正常运行、使用户用电设备无法保持长期稳定的运行状态。要想有效解决这一问题，就必须要加强配电变压器负荷的测量、加强低压配电网的规划、加强低压线路的改造以及负荷的调整。只有对低压线路三相不平衡问题进行妥善的处理，才能够为用户提供更加优质、稳定的电力资源。
参考文献：
[1]丛猛.农网配电台区三相负荷不平衡控制方案研究[D].山东：山东理工大学，2017.
[2]广东电网有限责任公司惠州供电局.三相负荷不平衡补偿方法和系统：CN201610583913.X[P].2016-10-12.
[3]毕勇，陈宝根，陈桃根.低压线路三相负荷不平衡的处理[J].农村电气化，2018，（11）：61-63.
[4]颜勇，田晓，陈津，等.新型低压线路末端电压自动调节装置的研制[J].山东电力技术，2019，46（4）：45-48，69.
论文作者:沈汝冰,赵刚,王兴兵,樊微
论文发表刊物:《电力设备》2019年第20期
论文发表时间:2020/3/3
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