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三相電壓不平衡

來源:北京捷睿森電力科技有限公司   2019年08月21日 17:35  

三相電壓或電流不平衡等因素產(chǎn)生的主要危害:

 

(1)旋轉電機在不對稱狀態(tài)下運行,會使轉子產(chǎn)生附加損耗及發(fā)熱,從而引起電機整體或局部升溫,此外反向磁場產(chǎn)生附加力矩會使電機出現(xiàn)振動。對發(fā)電機而言,在定子中還會形成一系列高次諧波。

(2)引起以負序分量為啟動元件的多種保護發(fā)生誤動作,直接威脅電網(wǎng)運行。

(3)不平衡電壓使硅整流設備出現(xiàn)非特征性諧波。

(4)對發(fā)電機、變壓器而言,當三相負荷不平衡時,如控制大相電流為額定值,則其余兩相就不能滿載,因而設備利用率下降,反之如要維持額定容量,將會造成負荷較大的一相過負荷,而且還會出現(xiàn)磁路不平衡致使波形畸變,設備附加損耗增加等。

 

 

由不對稱負荷引起的電網(wǎng)三相電壓不平衡可以采取的解決辦法:

 

(1)將不對稱負荷分散接在不同的供電點,以減少集中連接造成不平衡度嚴重超標的問題。

(2)使用交叉換相等辦法使不對稱負荷合理分配到各相,盡量使其平衡化。

(3)加大負荷接入點的短路容量,如改變網(wǎng)絡或提高供電電壓級別提高系統(tǒng)承受不平衡負荷的能力。

 

 

解決三相負荷不平衡的幾點措施:

 

(1)重視低壓配電網(wǎng)的規(guī)劃工作,加強與地方政府規(guī)劃等部門的工作溝通,避免配電網(wǎng)建設無序,尤其避免在低壓配電網(wǎng)中出現(xiàn)頭痛醫(yī)頭,腳痛醫(yī)腳的局面,在配電網(wǎng)建設和改造當中對低壓臺區(qū)進行合理的分區(qū)分片供電,配變布點盡量接近負荷中心,避免扇型供電和迂回供電,配電網(wǎng)絡的建設要遵循“小容量、多布點、短半徑”的配變選址原則。

(2)在對采用低壓三相四線制供電的地區(qū),要積極爭取對有條件的配電臺區(qū)采用3芯或者4芯電纜或者用低壓集束導線供電至用戶端,這樣可以在低壓線路施工中的避免三相負荷出現(xiàn)偏相的出現(xiàn),同時要做好低壓裝表工作,單相電表在A、B、C三相的分布盡量均勻,避免出現(xiàn)單相電只掛接在一相或者兩相上,在線路末端造成負荷偏相。

(3)在低壓配電網(wǎng)零線采用多點接地,降低零線電能損耗。目前由于三相負荷的分布不平衡,導致了零線出現(xiàn)電流,按照規(guī)程要求零線電流不得超過相線電流的25%,在實際運行當中,由于零線導線截面較細,電阻值較相同長度的相線大,零線電流過大在導線上也會造成一定比例的電能損耗,所以建議在低壓配電網(wǎng)公用主零線采用多點接地,降低零線電能損耗,避免因為負荷不平衡出現(xiàn)的零線電流產(chǎn)生的電壓嚴重危及人身安全,而且通過多點接地,減低了因為發(fā)熱等原因造成的零線斷股斷線,使得用戶使用的相電壓升高,損壞家用電器。此外對于零線損耗問題,在目前一般低壓電纜中,零線的截面為相線的1/2,電阻值大造成了在三相負荷不平衡時,零線損耗加大,為此可以考慮到適當增大零線的導線截面,例如采用五芯電纜,每相用一個芯線而零線則用兩個芯線。

(4)對單相負荷占較大比重的供電地區(qū)積極推廣單相變供電。目前在城市居民小區(qū)內大部分的負載電器是采用單相電,由于線路負荷大多為動力、照明混載,而電氣設備使用的同時率較低,這樣使得低壓三相負荷在實際運行中的不平衡的幅度更大。另外從目前農(nóng)村的生活用電情況看,在很多欠發(fā)達和不發(fā)達地區(qū)的農(nóng)村存在著人均用電量小,居住分散,供電線路長等問題,對這些地區(qū)可以考慮到對于用戶較分散、用電負荷主要以照明為主、負荷不大的情況,采用采用單相變壓器供電的方式,以達減少損耗和建設資金的目的。目前單相變壓器損耗比同容量三相變壓器減少15%~20%,有的廠家生產(chǎn)的單相變在低壓側可以引出380V和220V兩種電壓等級,同時在一些地區(qū)也已開展利用多臺單相變向三相負荷供電的試點,為使用單相變供電提供了更加廣闊的空間。

(5)積極開展變壓器負荷實際測量和調整工作。配變的負荷實測工作看似簡單,但是在實際工作中有幾點需要注意,一是實測工作不能簡單地測量配變低壓側A、B、C三相引出線的相電流,而且要測量零線上的電流,或者是測量零線(排)對地電壓,從而可以更好地比較出三相負荷的不平衡情況,二是實測工作要向低壓配電線路的末端和分支端延伸,這樣可以進一步發(fā)現(xiàn)不平衡負荷的出現(xiàn)地點,確定調荷點,三是負荷實測工作既要定期開展也要不定期開展,尤其是在大的用戶負荷投運和在高峰負荷期間,要增加實測的次數(shù),通過及時的測量配變低壓出線和接近用戶端的低壓線路電流,便于準確地了解設備的運行情況,做好負荷的均衡合理分配。

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