（广东电网有限责任公司湛江供电局 广东湛江 524000）
摘 要：随着经济水平的不断提升，电网改造规模不断扩大，低电压的配电系统实现了电能的转换，使用电系统得到有效的保障，增强配电压系统的稳定性。但是部分地区由于自然因素和人为因素的影响，负载不平衡的情况时有发生，即使将低压配电线路的损耗降到最低。因此需要结合实际情况，对变压器负荷分布进行适当的调整，降低电能的损耗，进而促进电力系统的平稳运行。
关键词 三相不平衡 危害 防范
一、引言
目前城市用电负荷的不断增长，配电网降损和三相不平衡面临不少困难，因此，需根据不同配网实际情况，选择适合本地配网降损及三相不平衡率的综合方案，以取得更高的社会效益和经济效益。
二、配电变压器三相负荷不平衡的危害
1.线损增加
配电变压器的负载损耗随变压器的负载电流变化而变化,并与负载电流的平方成正比，在变压器输送相同容量的情况下，三相负荷不平衡，其有功损耗增大。另外，导线上也将产生功率损耗。不平衡度越大，线路损耗就越大。
2.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。
3.配变出力减少
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。其出力减少程度与三相负载的不平衡度有关。三相负载不平衡越大，配变出力减少越多。为此，配变在三相负载不平衡时运行，其输出的容量就无法达到额定值，其备用容量亦相应减少，过载能力也降低。假如配变在过载工况下运行，即极易引发配变发热，严重时甚至会造成配变烧损。
4.配变产生零序电流
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.影响用电设备的安全运行
配变是根据三相负载平衡运行工况设计的，其每相绕组的电阻、漏抗和激磁阻抗基本一致。当配变在三相负载平衡时运行，其三相电流基本相等，配变内部每相压降也基本相同，则配变输出的三相电压也是平衡的。假如配变在三相负载不平衡时运行，其各相输出电流就不相等，其配变内部三相压降就不相等，这必将导致配变输出电压三相不平衡。同时，配变在三相负载不平衡时运行，三相输出电流不一样，而中性线就会有电流通过。因而使中性线产生阻抗压降，从而导致中性点漂移，致使各相相电压发生变化。负载重的一相电压降低，而负载轻的一相电压升高。在电压不平衡状况下供电，即容易造成电压高的一相接带的用户用电设备烧坏，而电压低的一相接带的用户用电设备则可能无法使用。所以三相负载不平衡运行时，将严重危及用电设备的安全运行。
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6.电动机效率降低
配变在三相负载不平衡工况下运行，将引起输出电压三相不平衡。由于不平衡电压存在着正序、负序、零序三个电压分量，当这种不平衡的电压输入电动机后，负序电压产生旋转磁场与正序电压产生的旋转磁场相反，起到制动作用。但由于正序磁场比负序磁场要强得多，电动机仍按正序磁场方向转动。而由于负序磁场的制动作用，必将引起电动机输出功率减少，从而导致电动机效率降低。同时，电动机的温升和无功损耗，也将随三相电压的不平衡度而增大。所以电动机在三相电压不平衡状况下运行，是非常不经济和不安全的。
三、配电变压器三相负荷电流不平衡的防范措施
1.高度重视三相负荷电流不平衡对电能损耗和电压质量的不利影响，切实把降低三相负荷电流不平衡度作为对降损节能，改善电压质量的一项重要工作来抓，应作为一项经济技术指标考核相关单位和部门，严格控制三相负荷电流不平衡度在10%以下。
2.建立完善的测量中性线电流的制度。对于100kVA及以下的变压器，三相电流及中性线 电流的测量每月不应少于一次，应在高峰负荷时段测量；对于200kVA及以下的配电变压器，每月至少测量两次，应分别在高峰和低谷时段测量各一次；对于500kVA及以上的配电变压器，每月测量应不少于三次，分别在高峰、平段、低谷时段各一次，还应根据季节特点、生产旺季和电量突变时适时增加一次。准确记录测量结果，发现不平衡度大于10%时，及时进行调整。
3.控制三相负荷电流不平衡工作是一项系统工程。首先从规划、设计、安装等方面做起，做好负荷预测和申报负荷资料的统计和分析，把用电户数、负荷大小、用电性质、生产班次进行详细排列，根据调查资料，确定配电变压器设置的位置和布线方式，从源头上把负荷分配均匀。
4.合理选择中性线截面。过去对中性线截面选择一般偏小，这是极不可取的。为避免烧断中性线和造成中性线上电能损耗增大，中性线截面应接近或等于相线截面，并且中性线上不得加装熔断器和开关、刀闸。
5.在条件允许的地区，应积极用低压配电监控装置，对低压电网的运行状态进行实时检测，为进行线损分析、提高电压质量等提供数据支持。
6.不管城镇还是农村，6户及以上的用户不宜用单相供电，这利于大幅降低线损。
7.合理装设无功补偿设备，优化电网无功分配，提高功率因数。
8.改造公用变压器接线桩的接线方式：由于公用变压器的性质所决定， 负荷变化无常，变压器接线柱及螺栓式设备线夹受温度变化影响大。针对这种情况，应将所有公用变压器的出现导线用液压式压接鼻，消除了设备线夹受温度影响大的缺陷，接线柱上用了握手线夹，增大了接线柱的接触面积，有效的避免了变压器接线桩故障的发生，减少了用户停电时间和损失，提高了供电量。
四、结束语
目前城市用电负荷的不断增长，配电网降损和三相不平衡面临不少困难，因此，需根据不同配网实际情况，选择适合本地配网降损及三相不平衡率的综合方案，以取得更高的社会效益和经济效益。
参考文献 ：
[1]刘丙江．线损管理与节约用电[M]．北京：中国水利电力出版社．2005．8．
[2]张力生．电力网电能损耗管理及降损技术[M]．北京：中国电力出版社，2005，5．
[3]姜宁，王春宁，董其国．线损与节电技术问答[M]．北京：中国电力出版社，2005，6．
论文作者:林越东
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; 负载论文; 电流论文; 变压器论文; 负荷论文; 电压论文; 相电压论文; 《电力设备》2017年第20期论文;