广东电网有限责任公司清远清城供电局，广东 清远 511500
摘 要：文章分析三相负荷平衡在0.4KV线损管理中的重要性，对线损升高的原因进行分析，提出了降低0.4 kV配网线损的技术措施，以期对业内同仁提供一定的参考价值。
关键词：0.4 kV；配网；线损；措施
0引言
在0.4kV配电网管理中经常会遇到配电的三相负荷不平衡的情况，配电网的三相负荷不平衡是造成线损增大的最重要的一个原因，因此我们必须重视电压和线损的直接关系，在
0.4kV配电网的管理中要尽量的消除或者减少因为三相负荷不平衡导致的线损。因居民用户使用单相电居多，均通过电表箱集中分配，并以2线引流接人;同时由于用户用电量的不确定性，导致0.4 kV配网中三相负荷失衡越来越严重。而三相负荷失衡是配电台区线损升高的重要原因。
1、三相负荷平衡在0.4KV线损管理中的重要性
三相负荷平衡在0.4KV线损管理中的重要性，具体如下：
1.2三相负荷平衡才能保证用户的用电质量。
如果三相负荷不平衡可能导致中性点发生偏移，增加功率的损失和线路的电压；首先，部分接在重负荷的单相用户供电电压偏低，出现以下如：电泡变暗、部分电器的能效降低、可能出现部分电器被烧毁等现象。其次，部分接在轻负荷相的单相用户供电电压会偏高，也可能会导致一些家用电器的绝缘部分被击穿或损坏，缩短其使用寿命。再次，对三相动力用户来说，部分电机可能会因为电压的不平衡出现过热或烧毁。
1.3三相负荷平衡可以增加配变出力。
在配变设计过程中，变压器绕组结构是根据负载平衡运行的情况下设计，每相额定的容量直接制约着各相额定容量相等配变的最大承受出力。因此，在配变时要保持三相负荷的平衡，控制输出的容量达到设定的额定值，提高系统的过载能力。
1.3三相负荷平衡可以提高系统的功率。
无功补偿可以改善整体供电电压的质量。无功补偿应考虑将分散补偿和集中补偿结合起来，合理分配，以分散补偿为主导，结合低压和高压补偿。变电所可采用密集型的电容器来补偿，按照规定的配置容量，如果未要求规定容量，可参照变压器容量的10-15%来进行配置。
2、线损升高的原因分析
0.4 kV配网线损升高的原因有以下几个:
(1)估抄、漏抄、错抄表计;
(2)窃电;
(3)三相负荷失衡，中h}点偏移;
(4)线路、设备老化;
(5)计量表计老化;
(6)绝缘子被击穿或绝缘子表面污秽等原因，导致低压线路漏电或放电;
(7)树木、攀藤植物等对线路攀触，致使线路对地放电;
(8) 台区导线、电缆线径较小，引起发热，造成电能损耗；
(9) 其他原因。
随着农网改造项目实施，由表计失真、线路设备老化、线径较小等导致的线损升高问题已基本得到解决，唯独三相负荷失衡现象随着配电台区用电增长而不断产生，甚至日趋严重。
3 三相负荷严重失衡分析
三相负荷严重失衡主要由以下因素引起：
(1) 以电表箱为单位的用户进户线在 A，B，C三相中随机接入，用户负荷随机并入；
(2) 用户用电时间随机，导致电网三相负荷随时间变化。
农村部分偏远地区 0.4 kV 配网三相电负荷严重失衡、中性点偏移是导致 0.4 kV 配网线损明显升高的主要原因。
由于三相负荷具有不稳定性，所以很难通过手动调相方式解决线损较高的问题，况且综合台区是单相电售电的主要台区，所以很有必要通过合理的调相系统来解决此问题。
4 三相负荷自动调相
4.1 三相负荷不平衡的解决方案
要解决三相负荷不平衡问题，必须保证供电可靠率和电压合格率，同时保证不断电，以减少因停电引起的用电投诉及设备损坏，有以下 2 种方案。
(1) 在配变柜出口处对 A，B，C 三相电流进行波形分流分配。该方案可将配电柜出口的不平衡三相电流进行重新分配，将三相电流调节平衡后再反馈至配电箱。
优点：在最大负荷与最小负荷相比不超过 60 %的情况下，三相负荷可调节至绝对平衡，即零相电流I0=0；在配网中只需安装 1 台设备，安装简单。
缺点：不能合理解决严重三相负荷失衡的台区；设备耗电严重，会增加配网线损。
(2) 使用配网三相负荷调负系统。该系统包括配电柜数据采集器、若干个调相器和信号线。配电柜数据采集器对调相器发送的信号和数据进行分析，然后将分析结果反馈至调相器进行调相；调相器对户表箱供电相序、电流大小进行监测，向配电柜数据采集器发送信号和数据，根据其反馈信息进行调相；信号线用于信号和数据传输。
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优点：能实时监测配网所有电表箱及 2 线供电分支的供电情况；可根据配网分布进行智能分析给出调相方案，适用于不同布线的配网及楼宇小区；根据配网负荷变化调整供电方案，优化调相结果；设备耗电少，可最大程度减少电能损耗。
缺点：不能将三相负荷完全调整平衡，只能使其最优化，即零相电流I0>0。
因南网公司对线损的要求是≤ 8 %，所以综上
考虑，采用第 2 种方案。
4.2 技术方案
以图 1 所示台区为例进行技术方案描述。
4.2.1 三相负荷不平衡检测
4.2.1.1 检测原理
配电柜数据采集器通过综合配变终端监测配电变压器低压侧出线的三相电流不平衡情况，如果在一定时间的监测周期范围内，三相电流不平衡超过30 %，则进行低压负荷在线调相。
读取配电变压器低压侧出线端口三相电流和各低压负荷调相装置连接的各负荷支路的电流、相序实时数据；通过遗传优化算法进行优化计算，得到配电变压器低压侧出线三相电流不平衡度最小和各智能型低压负荷在线调相装置中开关操作次数最少情况下的各智能型低压负荷在线调相装置的最优调相相序状态指令；综合配变终端将最优调相相序状态指令发送给各智能型低压负荷在线调相装置。各智能型低压负荷在线调相装置的处理器接到最优调
相相序状态指令后，按照规定调相程序流程执行调相操作即可对所连接的低压负荷进行在线调相。
4.2.1.2 调相数据分析
配电柜数据采集器接收调相器反馈的调相器出线端火线相序配电柜数据采集器及 A，B，C 三相电流的大小，分别对 A，B，C 三相电流进行累加，得到各相电流总值：Asum，Bsum，Csum。对三相电流大小进行分析，以数组为单位将负荷重新优化分配，确保中性点偏移最小，即零相电流I0最大程度接近 0。
4.2.2 调相方式
调相方式有分布式和集中式控制调相 2 种。
4.2.2.1 分布式控制调相
该调相方式可以针对电表箱或用户单独控制。该控制方式主要以电表箱为单位设点，对于用户较为分散的台区可以按用户为单位进行设点，能精确地控制到某个电表箱供电线路相序，调整台区内三相负荷平衡。该控制方式的优点在于：
(1) 减少电力载波通信方式的线路，减少数据采集模块及分析模块的数据内容；
(2) 能将安设点以电表箱或电表为单位精确调负荷，灵活性较高。
该方式主要对电表箱进行调负控制，安置在电表箱内，通过以电流互感器为主要元件的采集器对电表箱电流进行监测，接收器接收到调相信号后进行调相，对整个电表箱进线 ( 接调相器出线 ) 供电相序进行调整。
4.2.2.2 集中式控制调相
该调相方式针对线路分支进行控制，主要解决单相供电线路负荷不平衡问题。部分农网线路因为地理等因素不能敷设 4 线，只能以 2 线方式进行敷设；但是随着农村负荷的增加，出现负荷严重不平衡，进而引起台区线损较高。集中式控制方式以 2线分支为单位进行调负。该控制方式的优点：
(1) 解决 2 线分支负荷不能调相问题；
(2) 配合分布式控制调相方式进行调负，能全面覆盖整个台区所有用电负荷调相。
该方式主要针对 2 线分支进行调负控制，安置在 T 接点处，通过以电流互感器为主要元件的采集器对 T 接分支线路电流进行监测。接收器接收到调相信号后进行调相，对整条 T 接分支线路进线 (接调相器出线 ) 供电相序进行调整。
4.2.2.3 调相优化
对在配电柜数据采集器中的分析模块进行数据优化处理，主要实现以下功能。
(1) 0.4 kV 4 线线路调相可对表箱调相器进行操作。0.4 kV 2 线线路可在分支 T 接点进行数据采集，也可通过集中式调相方式进行调相；但是该调相方式的优先级较低。这是因为由于分支线路大电流、调相瞬间相间电流更大而引起的调相器烧毁几率很低。
(2) 对于已调相完成的表箱在 1 h 内不进行调相，以免因调相频繁引起安全事故及电力设备受损。对于台区调负，分布式调负的优先级高于集中式调负，即：若通过分布式调相方式即可实现调负平衡，则采用分布式调负方式，不启用集中调相控制；若分布式调相无法满足三相负荷平衡，则通过集中式调相方式对某条 2 线供电分支进行调相，然后配合分布式调相进行调相。
5 结束语
三相负荷不平衡对整个低压电网以及配电变压器都会造成非常严重的损害，在工业及民用建筑供配电方面设计时都应该注重考虑其三相负荷平衡问题。一般情况下，配电变压器中性线上最大不平衡电流不能超过其低压线圈规定的额定电流的25%；对于一些配电箱如果接入的照明电器比较多，那么其干线的各相电流不能超过最大电流的10%，对于单独的照明
配电箱其各相电流差不能超过最大一相电流的30%。所以，三相负荷平衡是线损管理的重要环节，我们必须通过解决三相负荷不平衡，维持良好的线损管理。
参考文献：
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[3] 宋 强，王儒科．非对称性负荷对继电保护及消谐装置 的影响 [J]．电力安全技术，2014，16(7)：58-59．
论文作者:庞瑜
论文发表刊物:《中国电业》2019年第07期
论文发表时间:2019/7/31
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