三相负荷不平衡对线损影响荣禄

三相负荷不平衡对线损影响荣禄

荣禄鲁晓辉高煜

国网安徽省电力有限公司凤台县供电公司安徽省232100

摘要：保证三相负荷始终处于平衡的状态，是减少线路损耗和节约能量的前提。在电力运行中三相负荷一旦发生失衡，则会引发电压失衡，出现电压偏移而增加电流的问题，进而加大了电力线路的损耗。文章分析了三相负荷发生失衡的主要原因，并提出改善三相负荷失衡的措施，大幅度降低线损量，保障电力正常运行。

关键词：失衡；三相负荷；线路损耗

引言

近年来，为了将线损降到合理的水平，利用各种手段，加大对农网的改造：如更换低压网中的残旧线路；换大导线的截面；增添配变数量；将变压器移至负荷中心，缩短供电半径；增加无功补偿措施等。但还有一种简单经济而又容易忽略的方法，即调整三相负荷的平衡。

有种观点认为，只要电力负荷不变，无论怎样分配，电能损失是一样的。但事实上，在三相四线制供电系统中，当三相负荷不平衡时，即各相电流不相等，相间产生不平衡电流，中性线有零序电流流过，增加线损。对于油浸变压器来说，当三相不平衡度增大，零序电流随之增大，其产生的零序磁通会在配变油箱壁及钢结构件通过，引起较大的损耗，从而使变压器运行温度升高。长期如此，将会使变压器寿命缩短，甚至烧坏。根据运行规程，三相电流不平衡度不能超过15％，中性线电流不能超过相电流25％。

一、三相负荷不平衡产生的原因

1.1工作人员责任心不强经调查发现，在电力系统建设及改造当中，电力工作人员责任心不强，工作随意性大，在对于数据的测量方面往往会存在着很大的偏差，而且在实际的操作当中还存在着偷懒、耍滑等等现象，在具体的线路搭接时，他们根本不去考虑负荷分配的均衡性问题，而是为了图自己的省事儿，哪里近就接哪里，哪里好接就接哪里，如此就给配电三相负荷还来严重的失衡性。另外，配电网也是需要进行日常的维护与保养的，而工作人员对于这些日常工作不够重视，也意识不到其危害性，缺乏日常巡查力度，不能及时的对出现三相负荷不平衡的情况进行调整。

1.2单相负荷不可控

在正常的电力输送过程中，由于环境等等各种因素的影响，常常会出现一些线路故障，诸如变压器缺相没有及时发现及维护而照常运行，低压四线断线、单相刀闸烧毁等等情况，主要的线路故障还是因为随着现代化生活水平的日益提升，人们对电器的使用量急剧增加，但这些电器大都是通过单相用电来完成的，从当前的现状来看，即使一个普通的百姓家庭，其大、中、小型电器也是数不胜数，在给单相负荷造成猛增的同时，也让配电网出现了不可控性，很容易引起三相电网失衡。

1.3配电网布局不合理

因为施工人员在对于三相负荷平衡方面没有概念性，他们在工程施工当中对于表箱的连接方式是随心所欲的，这很容易产生某一相上超负荷，而某相上却没有负荷的失衡现象，而且我国各个地区在对于配电网的投资改造力度也各不相同，对于通道来讲，树线的矛盾依然是存在的，这也导致配电网通道受到很大的限制，引起三相负荷不平衡的状态，同时也带来不同程度的线损。

1.4受用电的影响

所谓用电的影响涉及面很广，既包括季节性的用电峰谷期，也包括不同的企业、单位的大型设备用电，比如说在某些生产制造型企业需要电焊机、单相电动机等等的接入，就会给低压线路负载带来不平衡，还有一些学校、医院的照明负荷等等，都是引起线路负荷不平衡的重要根源。另外，一些临时性用电也需要引起关注和重视。

二、配电变压器三相负荷不平衡的危害

1线损增加。在配电变压器工作过程中其负载损耗跟其负载电流的大小相关，跟其平方成正相关。相同容量下变压器三相负荷不平衡越严重，工作过程中功率的损耗越多。

2电能损耗增加。变压器是目前我国低压电网中采用的额主要供电设备，如果运行过程中三相负载不平衡，会增加其配电过程中对电能的消耗量。

3产生零序电流。三相负载不平衡还会产生一定程度的零序电流，且电流值的大小跟其不平衡的程度成正比关系。传输过程中如果遇到钢构件，零序电流就会产生较大的磁滞和涡流损耗，引起构件局部温度过热现象。

4影响用电设备的安全运行.正常情况下，配变电中三相电流值相等，工作在平衡状态。一旦出现配变三相负载不平衡，就会引起各相输出电流大小的变化，导致三相电流值不相等，进而导致其内部三相压降不相等。由于配变三相负载不平衡时，各相中通过的电流值不同，导致中性线中存在一定数值的电流，引起中性线中阻抗压降，进而出现中性点漂移现象，致使各相相电压发生变化。

5电动机效率降低。不平衡电压是由于电压中出现了正序、负序、零序三个电压分量，如果不加任何处理直接将其输入电动机后，电压中的负序分量产生旋转磁场和电压中正序分量产生的磁场方向相反，起到制动作用。但由于正序磁场产生的磁场强度比负序磁场产生的磁场强度要大，电动机还会按照正序方向转动。由于正负磁场的制动作用，会降低电动机中输出功率的大小，引起电动机效率降低。

三、改善三相不平衡以及降损的技术措施

1改善三相不平衡的措施：（1）将不对称负荷分散接在不同的供电点，以减少集中连接造成不平衡度严重超标的问题。（2）使用交叉换相等办法使不对称负荷合理分配到各相，尽量使其平衡化。（3）加大负荷接入点的短路容量，如改变网络或提高供电电压级别提高系统承受不平衡负荷的能力。（4）定期组织专人进行检查，看其实际情况是否跟图纸相符，同时检查图纸中是否存在遗漏现象，如果存在，需要及时根据负荷变化情况进行更新。（5）组织专人每月定期进行负荷测试，防止出现三相不平衡现象。如果有特殊情况，可适当增加每月进行测量的次数，如果发现有新增负荷或者线路中负荷变化较大时，可随时测量。（6）调整三相不平衡负荷，做到“四平衡”：“四平衡”既计量点平衡、各支路平衡、主干线平衡和变压器低压出口侧平衡。调整计量点和各支路平衡，可把用户平均用电量做为调整依据，把用电量大致相同的作为一类，分别均匀调整到三相上。

2降损的技术措施：（1）合理装设无功补偿设备，优化电网无功分配，提高功率因数。（2）适当的加大三相四线的零线，使其不会因三相负荷不平衡，造成零线断线而损坏用户的用电设备，从而造成不必要的损失。（3）合理选择导线截面。线路的能量损耗同电阻成正比，增大导线截面可以减少能量损耗。（4）加强线路维护，主要是定期巡查线路，及时发现、处理线路故障和缺陷，可以减少因线路故障和缺陷引起的停电损失，及时更换不合格的绝缘子，对电力线路沿线的树木进行砍青，使线路通道无障碍。

四、降低三相不平衡以及有功损耗的措施

1定期检查，加强监控，及时掌握台区负荷情况；

2及时更新配变台区基础资料，其中核算班负责台区更新用户及转接资料，业务口负责台区负荷调整及新装用户图纸完善；

3制定变压器负荷不平衡的运行管理制度；

4加强供用电管理，确保变压器负荷平衡；

5定期对馈线电流平衡情况、三相负荷不平衡情况进行检查和调整；

6加强计量管理，做好抄、核、收工作；

7实行线损目标管理。

结语

目前各产业用电负荷的不断增长，配电网降损和三相不平衡面临较多困难，因此，需根据不同配电网络实际情况，选择适合本地配网降损及三相不平衡率的方案，把单相负荷用户均衡地分配到三相上，同时，并利用配电监测系统进行分析监控，发现问题并及时进行调整。

参考文献

[1]高红英.10kV配电网降损分析[J].电力设备，2008，（3）.

[2]韩瑞君，冯晶，王云梅.降低配电网中线损的技术措施[J].应用能源技术，2002，（5）.