国网山西省电力公司长子县供电公司 ，山西长治，046600
【摘要】D类供电地区存在很多三相不平衡变压器，影响电能质量，造成绝缘老化，导致设备寿命降低，影响系统的备用容量。描述并分析造成这种现象的原因，针对不同的原因提出相应的治理措施。最终达到治理三相不平衡变压器的目的。
关键字：三相不平衡、危害、治理措施
一、概述
三相变压器一次绕组外施加的电压一般都是三相对称电压。但D类供电地区却存在很多三相不平衡变压器，是什么原因造成的呢？
一组不对称的电气量，可以用对称分量法【任何三相不平衡的电流、电压或阻抗都可以分解成为三个平衡的相量成分即正相序（UA1、UB1、UC1）、负相序（UA2、UB2、UC2）和零相序（UA0、UB0、UC0）】进行分析。当变压器三相不平衡时，电压、电流中就会含有大量的负序分量，而负序分量会引起PCC点连接点的电压不平衡。《电能质量三相电压允许不平衡度》中规定：电力系统公共连接点正常运行方式下不平衡度允许值为2%，短时间不得超过4%。而三相电压不平衡是由三相电流不平衡引起的，三相电流是否平衡是用三相负荷的不平衡度衡量的，即三相负荷的不对称度。
变压器在三相不平衡工况下运行，会影响电能质量，使波形发生畸变。当某相电流过大，会引起局部发热，造成绝缘老化，导致设备寿命降低。
另外，变压器三相不平衡运行会影响系统的备用容量。变压器容量的选定需要考虑各相的最大电流。如果变压器在三相负载不平衡的情况下运行，为了满足重负载相上的电流要求，变压器就需要选择较大的容量。而负载轻的相上就会有较多的富余容量，造成变压器容量的浪费。
二、原因分析
第一、由接线方式引起。在我国D类供电地区，为了降低投资费用，0.4kV线路一般使用单相两线的接线方式，即某一相线路作为火线，变压器中性点引出的一条线作为零线。但是这样的接线方式相对不太容易进行三相负荷平衡接入线路，经常会出现接在某一相上的负荷比其他两相上的大很多，这就在很大程度上导致了变压器三相不平衡。还有由于部分村巷狭窄不能立杆架线，为了供电只是沿墙铺设两线，造成所接负荷只能接于变压器的某单相上，也导致了不平衡的出现。
第二、由负荷分配引起。即使是三相四线制的接线方式，当每相上的单相负荷分配不均衡时，某一相上所接的用电负荷越大，这一相上的电压就会越低，而另外两相的电压降变高。由于在农村电网中，大多数低压负荷以照明和家用电器等单相负荷为主，每一个客户的用电负荷并不尽相同，同时，新增加用户时没有合理的搭配到低压三相线路上，由于每个表点均由同一相电源供电，而不是将负荷均衡地分接在同一电杆的三相上，势必造成三相负荷分配的不平衡。
第三、由负荷自身的一些特性引起。即使按照单相负荷大小尽可能的将用户平均分配到三相上，然而由于各个负荷用电时间段不尽相同，会导致在低峰用电时间用电的某一单相负荷引起三相不平衡。比如有的单相负荷刚好是夜间投入运行，与一般负荷差别较大,当该相负荷夜间运行时必然会引起三相不平衡。
三、治理措施
1、改接线方式。将低压线路两线制这种不合理的接线方式改成三相四线制。合理规划低压配电网结构，增加配网基础建设投资费用，重点治理供电通道。克服客观存在的一些困难比如大树、高大建筑物、用户设施的阻挡，无法架设低压电杆等。保证在负荷的接入点可以有不同的相供选择。
2、合理分配用户。在考虑负荷大小和负荷自身特性的基础上，对不同负荷在不同相上的接入点进行合理分配。首先进行居民和动力户的划分。因为一般居民用户的负荷曲线变化基本一致，对于居民用户，尽可能地平均分配即可。而对于动力户，其负荷变化曲线往往有一定的区别。应根据实际用电情况分析其负荷曲线，重点针对其高峰用电时间来分类，然后将同一类的动力户平均分配到三相上。保证其在任何时间段都不会出现某一相电流较其他两相大很多的情况。
以我国北方某D类供电地区为例，某变压器三相不平衡电流如下图所示:
对于典型的居民用户日负荷曲线A，将其平均分在三相上即可。对于B类负荷，首先需要将其找到，然后也平均分到三相。对于C类负荷，是在另外的特定时间用电的动力用户，也需要先将其找到，平均分到三相上。根据用户的日负荷曲线，我们把同类负荷都基本平均分在三相上，将该台区的负荷进行了调整。得到很好的效果，如下图三相电流情况：
论文作者:张艺川
论文发表刊物:《科技中国》2016年5期
论文发表时间:2016/7/26
标签：负荷论文; 不平衡论文; 变压器论文; 单相论文; 电压论文; 接线论文; 用户论文; 《科技中国》2016年5期论文;