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1、三相电压不平衡带来的危害及解决方法摘要：本文主要针对三相电压不平衡带来的危害及解决方法展开深入研究，在 变压器方面、用电设备方面等阐述了三相电压不平衡带来的危害，然后重点提出 了几点解决方法，主要包括重视规划和加强沟通、争取低压集束导线供电、降低 零线电能损耗、安装三相不平衡智能调节器等，顺利解决和处理好三相电压不平 衡现象，确保电能质量的稳步提升，提高能源控制消耗水平，避免出现不必要的 损耗现象。关键词：三相电压；不平衡；危害；解决方法在电力系统中，针对三相不平衡来说，作为重要的指标之一，对电能质量产 生了极大的影响，已经成为了电力企业内部共同关注的话题之一。一般来说，三 相负荷的因素是较不
2、统一的，所以供电点的三相电压和电流，出现的不平衡现象 比较常见，影响和损耗线路的正常运行，而且也严重影响着供电点上的电动机， 不利于电动机的正常运行。因此，必须要制定切实可行的解决方法，对三相电压 不平衡的原因进行深入分析，将三相不平衡控制在配电网承受的范围之内，促进 电力系统的安全运行，将产生的危害降至最低。一、三相电压不平衡带来的危害（一）在变压器方面三相负载不平衡，很难确保变压器运行的平衡状态，变压器负载和空载损耗 比较大，变压器输出容量与其额定值不相符合，过载能力的提升比较缓慢。在过 载工况下，变压器的运行极容易使变压器发热现象显著，这对于变压器的经济运 行产生了极大的威胁，也不利于延
3、长变压器的使用寿命。同时，在变压器三相负 载不平衡现象显著的情况下，零序电流会越来越大，一定程度上增加了变压器铁 芯磁滞和涡流损耗，局部温升比较显著，所以变压器绝缘老化现象比较常见，很 难保证变压器的使用年限。（二）在用电设备方面要想确保电能质量，电力系统三相负载平衡发挥的作用是不可比拟的，一旦 三相负载出现不对称现象，极容易导致中性点电位出现偏移现象，进一步加重线 路压降和功率损失。高负荷一相的单相用户，极容易导致电压较低【1】，而且 也会影响到照明亮度。而对于低负荷相的单相用户来说，其电压比较高。对于电机设备，其电压分量主要包括正序、负序等，在这种不平衡电压输入 到电机以后，负序电压和正序
4、电压，所产生的旋转磁场是呈现相反的状态，其制 动作用比较显著，进而不利于提高电机输出功率，也很难确保电动机的效率。（三）在线损方面三相负载的平衡，有助于实现节能降耗目标。在单相负载的影响下，三相负 载不平衡现象比较常见。三相负载不平衡，很难确保三相电流、电压的高度平衡 并导致线路损耗的增加。如果电流不平衡度比较明显，也会增大线损程度。结合 相关数据可以看出，三相负载不平衡，线损率至少升高约 2，如果三相负荷不 平衡度在 10以上，将会进一步加剧线损程度。二、三相电压不平衡的解决方法（一）重视规划和加强沟通要积极开展和落实好低压配电网的规划工作，与地方政府规划等部门保持密 切的沟通和联系，不断提
5、高配电网建设的有序性，在配电网建设和改造中，要合 理分区分片供电低压台区，配变布点，要与负荷中心保持较近的距离，防止出现 扇型供电和迂回供电，在配电网络的建设过程中，要按照相应的配变选址原则来 进行，比如“小容量、多布点”等。（二）争取低压集束导线供电 如果供电地区应用了低压三相四线制，对有条件的配电台区，要加强低压集 束导线供电的应用，具体传输到用户端，在低压线路施工中，要将低压装表工作 落实到位，单相电表在 A、B、C 三相的分布【2】，要确保高度的均匀性，避免 在线路末端导致负荷偏相的出现。（三）降低零线电能损耗在低压配电网零线，要加强多点接地的应用，对零线电能损耗进行有效控制。 现阶段
6、，由于三相负荷的分布平衡性严重缺失，加大了零线电流的发生概率，结 合相应的规程要求，零线电流要控制在相线电流的 25%以下，在运行过程中，零 线导线截面比较细，如果零线电流过大，在导线上极容易导致电能损耗的出现。 因此，低压配电网公用主零线中，要加强多点接地的应用，对零线电能损耗进行 有效控制，避免在负荷不平衡的影响下，导致零线电流产生的电压严重化，甚至 对人身安全造成威胁，而且加强多点接地的应用，避免了由于发热等原因，导致 零线断股断线的出现，涨高用户使用的相电压，并对家用电器造成损坏问题。此外，针对零线损耗问题，在一般低压电缆中，零线的截面，是相线的一半， 电阻值大，如果造成三相负荷不平衡
7、，将会大大加剧零线的损耗程度【3】，所 以要对零线的导线截面进行增大，比如五芯电缆，每相所用的芯线为一个，而零 线所用的芯线为两个。（四）安装三相不平衡智能调节器针对三相不平衡问题，要加强三相不平衡智能调节器-STUR的研发和应用， 该装置具有补偿系统无功，而且对于不平衡有功电流的调整也具有极大的帮助。 其理论结果，可以使三相功率因数均补偿到 1，确保三相电流高度的平衡状态。 在实际应用过程中，三相功率因数补偿可以达到 0.95，不平衡电流调整到变压器 额定电流的允许范围内。三、三相不平衡测试实例 在供配电系统中，负荷情况具有高度的复杂性，对于主要生产设备，三相负 荷与单相负荷比较显著，尤其对
8、于制丝、卷包等设备，三相不平衡，是设备安全 运行的重要影响因素。以某学校实训楼低压配电系统为例，对系统中三相不平衡 现状进行深入分析。在三相不平衡现场测试选择过程中，配电变压器低压侧出线柜发挥着极大的 作用，加强 Fluke 434 电能质量分析仪的运用，其测量精度在0.3%左右【4】。图 1 为某学校实训楼三相不平衡度的测试数据。图 1 三相不平衡度测试数据表有图1 可以看出，某学校实训楼各台变压器三相电压不平衡度最少为0，最 高可至 0.2%，电流不平衡度控制效果显著，大都在 10%以内。图 2 为某学校实训 楼卷包 7#变压器的电压不平衡相位图：图 2 卷包 7# 变压器电压不平衡（左）
9、与电流不平衡（右）相位图由图2可知，A、B、C三相电压（电流）相位相差120，电压和电流不平衡度分别为 0.2%、 4.2%，三相电压、电流相位分布比较良好，所以在系统中，三相 负载分配满足合理性要求，也有利避免了负载不平衡损害现象的出现。四、结束语 总之，针对三相电压不平衡现象，必须要对其危害进行深入分析，并制定出 可行合理的解决方法，满足节能降耗需求，避免出现不必要的浪费现象，确保电 气设备使用效率的稳步提升。参考文献：1 刘青松，邓军，伍衡，楚金伟，王奇，孙勇.500kV变压器低压侧电压不平 衡度仿真及应用研究J.变压器，2018, 55（10）： 36-40.2 徐玉刚，张超，刘其颖，李卓昕，丁贤兵.110kV变电站35kV侧三相电压 不平衡原因探究J.湖南电力，2018，38（04）： 29-33.黄志诚，楚红波.电气化铁路三相电压不平衡分析及治理措施研究J.电器与 能效管理技术， 2017（09）： 74-77.4王吉彪，陈启宏，刘莉，张立炎，全书海.面向微电网三相电压不平衡补偿 的逆变器并网控制J.电力系统自动化，2017，41（08）： 38-44.
