（广东电网有限责任公司湛江供电局 广东湛江 524000）
摘要：随着我国电力行业的发展，用户与电力企业之间的矛盾越发突出，用户对于电能质量提出了更高的要求，其中三相不平衡对于供配系统的影响也成为大家关注的热点。为提高电能质量，确保供配电系统安全、可靠的运行，有必要采取措施，防范三相不平衡度超标过高对供配电系统的严重伤害。
关键词：三相不平衡影响解决方法
一、引言
电力在社会发展中发挥着重要作用，但供配电系统三相不平衡将引起配电网线损的增加，影响电力系统的正常运行。笔者根据多年的工作经验，总结了引起供配电系统三相不平衡的原因，并提出了相应的解决方案。
二、三相平衡的重要性
三相负荷平衡是安全供电的基础。三相负荷不平衡，轻则降低线路和配电变压器的供电效率，重则可能造成某相导线烧断、开关烧坏甚至配电变压器单相烧毁等严重后果。三相负荷平衡才能保证用户的电能质量。三相负荷严重不对称，中性点电位就会发生偏移，线路压降和功率损失就会大大增加。接在重负荷相的单相用户易出现电压偏低，电灯不亮、电器效能降低、小水泵易烧毁等问题。而接在轻负荷相的单相用户易出现电压偏高，可能造成电器绝缘击穿、缩短电器使用寿命或损坏电器。对动力用户来说，三相电压不平衡，会引起电机过热现象。三相负荷保持平衡是节约能耗、降损降价的基础。三相负荷不平衡将产生不平衡电压，加大电压偏移，增大中性线电流，从而增大线路损耗。实践证明，一般情况下三相负荷不平衡可引起线损率升高2％-10％，三相负荷不平衡度若超过10％，则线损显著增加。只有三相阻抗平衡，才能保证低压漏电总保护良好运行，防止人身触电伤亡事故。
三、供配电系统三相不平衡的原因
1.电力企业方面
电力企业对配电变压器三相负荷不平衡的管理不够重视，管理体制不健全，对于工作人员对配电变压器的维护缺乏有效的考核办法，三相负荷的管理带有盲目性，从而使得很多配电变压器在三相负荷极不平衡状态下运行。电力企业的低压电网结构薄弱，需进行彻底的改造。
2.用户方面
三相四线制是常用的供电方式，从星形连接的三相绕组的中性点引出中性线，可以满足人们生产、生活的需要，但是用户在使用时往往只考虑配电线路的承载量，忽视三相负荷的合理分配，造成三相电流的不平衡。另外照明电器数量增多，大量家用电器进入家庭，大部分家用电器都是单相电源，造成单相负荷激增，加剧了电网的三相不平衡度。
四、三线不平衡的影响
1.增加高压线路跳闸次数、降低开关设备使用寿命
我们知道高压线路过流故障占相当比例，其原因是电流过大。低压电网三相负荷不平衡可能引起高压某相电流过大，从而引起高压线路过流跳闸停电，引发大面积停电事故，同时变电站的开关设备频繁跳闸将降低使用寿命。
2.增加线路的电能损耗
在三相四线制供电网络中，电流通过线路导线时，因存在阻抗必将产生电能损耗，其损耗与通过电流的平方成正比。当低压电网以三相四线制供电时，由于有单相负载存在，造成三相负载不平衡在所难免。当三相负载不平衡运行时，中性线即有电流通过。这样不但相线有损耗，而且中性线也产生损耗，从而增加了电网线路的损耗。
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3.增加配电变压器的电能损耗
配电变压器是低压电网的供电主设备，当其在三相负载不平衡工况下运行时，将会造成配变损耗的增加。因为配变的功率损耗是随负载的不平衡度而变化的。
4.配变出力减少且产生零序电流
配变设计时，其绕组结构是按负载平衡运行工况设计的，其绕组性能基本一致，各相额定容量相等。配变的最大允许出力要受到每相额定容量的限制。假如当配变处于三相负载不平衡工况下运行，负载轻的一相就有富余容量，从而使配变的出力减少。配变在三相负载不平衡工况下运行，将产生零序电流，该电流将随三相负载不平衡的程度而变化，不平衡度越大，则零序电流也越大。运行中的配变若存在零序电流，则其铁芯中将产生零序磁通。(高压侧没有零序电流)这迫使零序磁通只能以油箱壁及钢构件作为通道通过，而钢构件的导磁率较低，零序电流通过钢构件时，即要产生磁滞和涡流损耗，从而使配变的钢构件局部温度升高发热。配变的绕组绝缘因过热而加快老化，导致设备寿命降低。同时，零序电流的存也会增加配变的损耗。
5.电动机工作失常
三相电压不平衡的发生将导致达到数倍电流不平衡的发生。诱导电动机中逆扭矩增加，从而使电动机的温度上升，效率下降，能耗增加，发生震动，输出亏耗等影响。各相之间的不平衡会导致用电设备使用寿命缩短，加速设备部件更换频率，增加设备维护的成本。断路器允许电流的余量减少，当负载变更或交替时容易发生超载、短路现象。中性线中流入过大的不平衡电流，导致中性线增粗。
五、解决措施
1.加强对三相负荷平衡度的管理
电力企业要重视对三相负荷平衡度的管理，健全管理制度，将降低三相负荷不平衡作为一项经济指标来抓，确立考核指标和奖惩制度，对于有效维护三相负荷平衡度的优秀员工给予奖励，增加员工工作的积极性。对于结构薄弱，运行时间长的电网结构进行改造，详细了解用户的用电负荷并记录下来，根据用户的符合变化，及时做出调整，尽量合理的分配负荷。
2.不对称负荷分散的供应，减少集中连接过多造成的不平衡度超标，重新排列或布置负载，使系统变得更加平衡
由于平衡的三相系统的总功率是恒定的，与时间无关，其平衡值不平衡的三相系统总功率波动，因此将不平衡的三相系统改造成一个均衡三相系统时，在平衡装置中应该设有能够暂时存储电磁能量的电磁元件。为降低负序电流的影响，以避免在供电电压上产生负序电压降，需要一个低的内部系统阻抗。
3.建立完善的测量中性线电流的制度
由于对三相负荷不平衡的运行管理程度重视不够，又未能及时监测，导致三相负荷分配不均匀的问题经常发生。对于不同的变压器采取不同的测量时段和方式。对于100kVA及以下的变压器，三相电流及中性线，要在高峰负荷时段测量，测量的频率应是每个月一次;对于200kVA及以下的配电变压器，要在高峰和低估时段各测量一次，测量频率为一月两次，变压器的负荷越大，检测时间越短，而且要根据季节的变化，用户量的增加不定期的检测，要对各类负荷进行调查，做到心中有数，大致分析负荷的发展趋势，对配变主线、支线负荷电流进行不定期测试，每次检测要准确记录检测数据，及时发现不平衡超标情况，当发现不平衡度大于10%时，要及时进行调整。通过电力配变监测系统，可以获得准确、实时的数据，为三相不平衡的整改提供所需的数据，避免给用电单位造成危害。
结束语：
综上，电力在社会发展中发挥着重要作用，但电力系统三相不平衡将引起配电网线损的增加，影响电力系统的正常运行。为提高电能质量，确保电力系统安全、可靠的运行，有必要采取措施，防范三相不平衡度超标过高对电力系统的严重伤害。
参考文献：
[1]高月民.低压电网中不平衡电流的危害及对策[J].胜利油田职工大学学报,2009,23(3).
论文作者:吴庆军
论文发表刊物:《电力设备》2017年第20期
论文发表时间:2017/11/16
标签：不平衡论文; 负荷论文; 电流论文; 负载论文; 变压器论文; 电网论文; 电能论文; 《电力设备》2017年第20期论文;