配電三相負荷不平衡產生及影響線損的解決措施

鐘長發

摘 要：文章分析了農村配電網絡結構得到改造后，低壓電網的供電能力大大增強，電壓質量明顯提高，大部分配電臺區的低壓線損率降到了12%以下，但仍有個別配電臺區因三相不平衡負載等原因而造成線損率居高不下，給供電企業特別是基層供電部門造成較大的困難和損失。并總結了當前配網三相不平衡率與降耗節能所面臨的一些客觀困難，由此提出了一些相關建議。

關鍵詞：配電網；負荷不平衡；線損；措施

中圖分類號：TM71 文獻標識碼：B

近幾年來，各城市加大了中低壓配電網絡的建設與改造，變壓器擔負著配電的重要任務，是配變臺區的中心樞紐；配變臺區的線路網絡則為變壓器的傳輸電能的通道。科學、合理的線路網絡結構是變壓器的安全、優質和低損供電的重要保證。而變壓器低壓側一般采用380V/220V三相四線混用的供電方式，且存在許多單相負載，這些設備存在，將引起變壓器處于三相負荷平衡運行壯態。配變臺區三相負荷不平衡。配電變壓器三相負荷不平衡時，將會造成配電變壓器損耗及線路損耗的增加，還會降低變壓器的利用率，威脅安全運行，并且會對用電設備造成影響，還會對系統電壓質量有影響。

一、三相負荷不平衡產生的原因

通過在對臺區負荷測試中發現，部分配變臺區存在三相負荷不平衡的情況，及線路損耗經過分析其原因有以下幾條：

1工作人員測量數據存在偏差，同時工作人員責任心不強，負荷搭接時隨意性較大，哪里好搭接，就在哪接。沒有考慮到負荷的分配。

2線路事故故障影響較多。如：變壓器缺相運行、低壓四線斷線等事故故障等。

3低壓配網格局不合理，配網通道受到限制，存在著樹線的矛盾。改造投入不徹底。

4單相用電設備的影響，以及季節性用電和臨時用電的影響。

5拆分臺區時，抄表人員責任心不強，導致許多用戶沒有平均分割，造成三相不平衡。

二、配電變壓器三相負荷不平衡的危害

1線損增加。在配電變壓器工作過程中其負載損耗跟其負載電流的大小相關，跟其平方成正相關。相同容量下變壓器三相負荷不平衡越嚴重，工作過程中功率的損耗越多。

2電能損耗增加。變壓器是目前我國低壓電網中采用的額主要供電設備，如果運行過程中三相負載不平衡，會增加其配電過程中對電能的消耗量。

3產生零序電流 。三相負載不平衡還會產生一定程度的零序電流，且電流值的大小跟其不平衡的程度成正比關系。傳輸過程中如果遇到鋼構件，零序電流就會產生較大的磁滯和渦流損耗，引起構件局部溫度過熱現象。

4影響用電設備的安全運行.正常情況下，配變電中三相電流值相等，工作在平衡狀態。一旦出現配變三相負載不平衡，就會引起各相輸出電流大小的變化，導致三相電流值不相等，進而導致其內部三相壓降不相等。由于配變三相負載不平衡時，各相中通過的電流值不同，導致中性線中存在一定數值的電流，引起中性線中阻抗壓降，進而出現中性點漂移現象，致使各相相電壓發生變化。

5電動機效率降低。不平衡電壓是由于電壓中出現了正序、負序、零序三個電壓分量，如果不加任何處理直接將其輸入電動機后，電壓中的負序分量產生旋轉磁場和電壓中正序分量產生的磁場方向相反，起到制動作用。但由于正序磁場產生的磁場強度比負序磁場產生的磁場強度要大，電動機還會按照正序方向轉動。由于正負磁場的制動作用，會降低電動機中輸出功率的大小，引起電動機效率降低。

三、改善三相不平衡以及降損的技術措施

1改善三相不平衡的措施：（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，如改變網絡或提高供電電壓級別提高系統承受不平衡負荷的能力。 （4）定期組織專人進行檢查，看其實際情況是否跟圖紙相符，同時檢查圖紙中是否存在遺漏現象，如果存在，需要及時根據負荷變化情況進行更新。 （5）組織專人每月定期進行負荷測試，防止出現三相不平衡現象。如果有特殊情況，可適當增加每月進行測量的次數，如果發現有新增負荷或者線路中負荷變化較大時，可隨時測量。 （6）調整三相不平衡負荷，做到“四平衡”：“四平衡”既計量點平衡、各支路平衡、主干線平衡和變壓器低壓出口側平衡。調整計量點和各支路平衡，可把用戶平均用電量做為調整依據，把用電量大致相同的作為一類，分別均勻調整到三相上。

2降損的技術措施：（1）合理裝設無功補償設備，優化電網無功分配，提高功率因數。（2）適當的加大三相四線的零線，使其不會因三相負荷不平衡，造成零線斷線而損壞用戶的用電設備，從而造成不必要的損失。（3）合理選擇導線截面。線路的能量損耗同電阻成正比，增大導線截面可以減少能量損耗。（4）加強線路維護，主要是定期巡查線路，及時發現、處理線路故障和缺陷，可以減少因線路故障和缺陷引起的停電損失，及時更換不合格的絕緣子，對電力線路沿線的樹木進行砍青，使線路通道無障礙。

四、降低三相不平衡以及有功損耗的措施

1定期檢查，加強監控，及時掌握臺區負荷情況；

2及時更新配變臺區基礎資料，其中核算班負責臺區更新用戶及轉接資料，業務口負責臺區負荷調整及新裝用戶圖紙完善；

3制定變壓器負荷不平衡的運行管理制度；

4加強供用電管理，確保變壓器負荷平衡；

5定期對饋線電流平衡情況、三相負荷不平衡情況進行檢查和調整；

6加強計量管理，做好抄、核、收工作；

7實行線損目標管理。

結語

目前各產業用電負荷的不斷增長，配電網降損和三相不平衡面臨較多困難，因此，需根據不同配電網絡實際情況，選擇適合本地配網降損及三相不平衡率的方案，把單相負荷用戶均衡地分配到三相上，同時，并利用配電監測系統進行分析監控，發現問題并及時進行調整。

參考 文獻

[1]高紅英.10kV配電網降損 分析 [J].電力設備，2008，（3）.

[2]韓瑞君，馮晶，王云梅.降低配電網中線損的技術措施[J].應用能源技術，2002，（5）.