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三相不平衡
Three-phase imbalance
三相负荷不平衡产生的原因
供电部门在装接单相用户时,原则上应该将单相负载均衡的分接在 A、B、C 三相上。但在实际工作中,线路的标志、接线人员的疏忽再加上由于单向用户
的不可控的增容、大功率单相负载的接入等因素,都会造成三相负载的不平衡。
“同网同价“实施后.大量的大功率家用电器进入寻常百姓家,单台容量大多数从几百瓦到几千瓦不等,而且都是采用单相 220V 电源供电。据了解.现在—
般农村单相负荷已占到总用电负荷的 70% 以上.单相负荷激增及单向负荷用电的不同时性,极易造成三相负荷不平衡。
国家电网(2010)543 号文件《关于综合治理农村低电压问题的意见》及国网公司农安(2010)16 号函《关于下发农村低电压综合治理试点单位专项研
究计划的通知》中明确提出要解决三相负荷不平衡问题。
三相负荷不平衡产生的危害
◆增加线损
在低压配电网中,电流通过线路导线时产生的电能损耗与通过电流的平方成正比,即 ΔP=I²R。
假设 3 相线路及零线电阻相等,功率因数等于 1,在负荷平衡时,3 相电流 I a =I b =I c =I,I 0 =0,总线损 ΔP=I a ²R+I b ²R+I c ²R+I 0 ²R=3I²R+0=3I²R。
◆可能造成烧断线路、烧毁开关设备的严重后果
配变在最大不平衡状态下运行时,电流升高 3 倍,按公式计算 Q=0.24I²Rt,此时线路发热量增加了 9 倍,可能造成该相导线温度直线上升,以致烧断,严
重影响供电的可靠性。特别是中性线导线,因其截面一般是相线截面的 50% 或更小,加上接头质量不好,使导线电阻增大。中性线烧断的几率更高。
◆增加配电变压器的电能损耗
变压器的损耗包括空载损耗和负荷损耗。正常情况下变压器运行电压基本不变,即空载损耗是一个恒量。而负荷损耗则随变压器运行负荷的变化而变化,且
与负荷电流的平方成正比。
◆产生零序电流
在三相负荷不平衡运行下的变压器,必然会产生零序电流,而变压器内部零序电流的存在.会在铁芯中产生零序磁通.这些零序磁通就会在变压器的油箱壁
或其他金属构件中构成回路。但配电变压器设计时不考虑这些金属构件为导磁部件.则由此引起的磁滞和涡流损耗使这些部件发热.致使变压器局部金属件
温度异常升高,严重时将导致变压器运行事故。
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