配電三相負荷不平衡產(chǎn)生及影響線損的探究

1、    配電三相負荷不平衡產(chǎn)生及影響線損的探究    陳家楷 丁靈衛(wèi) 施旸【摘要】在我國經(jīng)濟迅猛發(fā)展的前提下， 各地加大了對電網(wǎng)系統(tǒng)的改造與建設(shè)， 因為變壓器在電力使用過程中起著重要的作用， 可以說是配電環(huán)節(jié)中的一個重要的中心樞紐， 對變壓器進行科學(xué)、合理的線路網(wǎng)絡(luò)配置不僅可以保證電力系統(tǒng)的安全性， 而且還是變壓器低損供電的保證， 以提高配電三相負荷的平衡性， 降低線損， 提高電量利用率， 保證人們生產(chǎn)和生活的穩(wěn)定性。本文就關(guān)于配電三相負荷不平衡產(chǎn)生及影響線損的研究進行了探討?！娟P(guān)鍵詞】配電三相負荷;不平衡;影響;線損近年來，我國在大幅度的進行電網(wǎng)改造工

2、作，在電網(wǎng)改造工作中變壓器肩負了重要的過渡作用，可以說變壓器的使用是配電臺區(qū)的核心樞紐部分，而配電臺區(qū)的線路網(wǎng)則是變壓器輸送電力的通道。顯然，變壓器與配電臺區(qū)有著而不可分割的聯(lián)系，科學(xué)、合理的線路網(wǎng)絡(luò)為變壓器提供了安全的工作環(huán)境，而變壓器的低壓側(cè)則會采用常見的三相四線的混合用電法，還加入了一些其他的單相負載設(shè)備，這幾項設(shè)備的運行使變壓器處于三相平衡的運行狀態(tài)。當(dāng)配電變壓器出現(xiàn)三相不平衡時將會造成嚴(yán)重的電力損耗和線路損耗，威脅整個地區(qū)的用電安全。1配電三相負荷不平衡產(chǎn)生的原因分析1.1單相負荷不可控隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，民眾的生活質(zhì)量和生活水平不斷提高，所以電器的使用量不斷增加。民眾用的很多電

3、器都是單相用電，易出現(xiàn)線路故障。普通家庭的電器分為大中小型，會導(dǎo)致單相負荷不斷激增，導(dǎo)致配電網(wǎng)的不可控性大大增加，致使三相電網(wǎng)的失衡情況。1.2不合理的配電網(wǎng)布局很多施工工作者對三相負荷平衡不太理解，在工程施工環(huán)節(jié)隨意連接表箱，導(dǎo)致其中一相的負荷超載，其他相則沒有負荷，從而產(chǎn)生不均衡情況。此外，我國對于配電網(wǎng)的改造力度在不同的區(qū)域也各有差異。對于通道，樹線結(jié)構(gòu)的矛盾是不可避免的，這也對配電網(wǎng)通道起到了一定的限制作用，引發(fā)三相負荷不平衡的情況，進而導(dǎo)致不同程度的線損。1.3用電的影響用電的影響很廣，一方面涵蓋季節(jié)性的用電高峰時期，另一方面涵蓋了企業(yè)和單位的大型設(shè)備用電。此外，一些教育部門還有醫(yī)療

4、機構(gòu)的照明負荷，也會引發(fā)線路負荷失衡，并且一些臨時性的用電也要非常重視關(guān)注。2配電三相負荷不平衡產(chǎn)生的影響2.1增加配電線損一般在正常情況下，負荷的電流的平方和配變的負荷損耗是成正比的。因此，在三相負荷失衡的情況下，配變輸出的功率是一樣的，此時負載損耗會超過平衡時的線損。其中變壓器的繞組結(jié)構(gòu)的設(shè)計是對稱運行的，因此不對稱運行的情況發(fā)生時，會導(dǎo)致變壓器的效率受到很大的影響，也降低了過載能力。2.2導(dǎo)致線路和設(shè)備的損壞三相負荷不平衡時，會導(dǎo)致其中一相的電流提高，超負荷情況嚴(yán)重，然后這一相的溫度不斷上升，出現(xiàn)燒斷線路、線路過流跳閘以及相關(guān)設(shè)備被燒壞的情況，嚴(yán)重時甚至?xí)?dǎo)致大規(guī)模的停電停產(chǎn)情況。2.3

5、降低了發(fā)動機的效率不平衡電壓的產(chǎn)生，是因為正常的電壓中產(chǎn)生了不必要的電壓分量，主要是正序、負序以及零序三種。如果這三種電壓分量不經(jīng)過任何處理進入發(fā)動機，由于正序分量和負序分量性質(zhì)相反，所以產(chǎn)生的電磁場方向也呈反向，正序分量的磁場強度要大于負序分量，所以電動機的轉(zhuǎn)動方向會朝著正序方向。在磁場的相互作用下，電動機的輸出功率會受到嚴(yán)重影響，導(dǎo)致電動機效率有所下降。2.4民眾的生命安全受到威脅在配電三相負荷發(fā)生不平衡的情況下，線路電壓會發(fā)生不穩(wěn)定的情況。當(dāng)配電三相負荷發(fā)生不平衡時，中性線電流會超過相線電流，此時中心線被燒，中位點出現(xiàn)位移，單相電壓極有可能升高甚至到高壓的情況。若沒有及時增強中性線的保護

6、力度，會使民眾的財產(chǎn)生命安全受到危及。3降低線損的解決措施要想有效的減少線損， 就必須要徹底的消除三相負荷不平衡現(xiàn)象的產(chǎn)生， 其辦法也有很多種， 具體來講就要要進行前期規(guī)劃的合理性、做好低壓擴裝工作并對各個負荷點做好維護與保養(yǎng)， 同時還要提高工作人員的綜合素質(zhì)。3.1做好配電網(wǎng)三相負荷前期的規(guī)劃工作在開展電網(wǎng)工作的前期規(guī)劃時，首先要深入研究掌握具體的用電結(jié)構(gòu)、實際布局和負荷的具體分布情況，然后對電網(wǎng)進行科學(xué)合理的規(guī)劃。同時，運用三相四線制的供電模式，也要有效避免迂回供電現(xiàn)象和樹形供電的情況，保障配電可以靠近負荷中心。在安裝用戶的表箱時，最好運用集裝，使其有序性得到保障，促使電負荷得到很好的平衡

7、性。在規(guī)劃期間，必須要調(diào)研好區(qū)域用戶的實際用電狀況，科學(xué)合理地選取導(dǎo)線的規(guī)格，采用適合的導(dǎo)線截面，促使線路在運行工作中的能量的損耗率和導(dǎo)線的電阻呈正比關(guān)系，導(dǎo)線的截面越大能量的損耗相應(yīng)就會越小。3.2安排好低壓業(yè)擴報裝的工作在低壓單相用電的負荷出現(xiàn)顯著增加時，電力工作人員要注意將電量非常平均地分配到三相，并在新電負荷接入前，很好地均衡用戶們的用電負荷，進而顯著降低配電三相負荷的不平衡狀態(tài)，有效降低線損的情況。3.3增強配電管理工作在管理配電三相負荷不平衡時，要做好線中負荷的測量以及調(diào)整工作。相關(guān)工作人員必須進行實地考察測量，對其具體的負荷分布進行精確繪制，以確保測量的精確性。此外，要定期檢查測

8、量相關(guān)的線路，當(dāng)發(fā)現(xiàn)負荷的具體不平衡點后，要及時予以調(diào)整，緩解和消除對線路的不良影響。在開展具體實測時，還要注重針對性，尤其是在用電的高峰時期，大大提高實測次數(shù)，進而更好地了解掌握配電網(wǎng)的變化情況，并且很好地調(diào)整負荷的均衡性，降低對線路的不良影響。在選擇接入三相四線的零線時，必須要加大其零線的規(guī)格，以便在三相負荷不平衡時零線保持正常的工作狀態(tài)，不斷線。3.4 提高工作人員的綜合素質(zhì)作為電力工作者， 除了要掌握專業(yè)的理論知識和嫻熟的操作技能之外， 還要加強思想政治方面的教育， 要讓他們進行定期的學(xué)習(xí)和培訓(xùn)， 正確認(rèn)識配電三相負荷不平衡產(chǎn)生所帶來的損失和后果， 增強他們的責(zé)任心和使命感， 做到為電力事業(yè)的健康、安全運行貢獻全部的力量。結(jié)語變壓器的三相負荷不平衡問題和線損問題是當(dāng)前電力企業(yè)發(fā)展過程中常遇到的問題，它損害著用電雙方的利益，因此應(yīng)當(dāng)及時解決。三相不平衡產(chǎn)生的原因和線損產(chǎn)生的原因較為簡單，因此有清晰的解決方案，但企業(yè)不能因此掉以輕心，應(yīng)當(dāng)落實這些工作從而保證用電安全。參考文獻1尹忠魁.淺析三相負荷不平衡對線損率的影響j.廣東科技，021（13）：78-79.2戚正強，伏祥運.不平衡負荷及非線性負荷對低壓配電網(wǎng)線損的影響j.硅谷（24）：152-153.3李萍.配電變壓器三相負荷不平衡對低壓線