淺析配變?nèi)嗖黄胶膺\(yùn)行的危害及解決措施

茹金星

摘 要：配電變壓器是連接配電線路與用戶之間的橋梁，肩負(fù)著配送電能的重任，它是保證用戶正常用電的基礎(chǔ)。本文針對配變?nèi)嗖黄胶膺\(yùn)行的危害，及其解決措施進(jìn)行簡要的分析研究，以盼能為此類問題的解決提供參考。

關(guān)鍵詞：配電變壓器；三相不平衡；配變監(jiān)測計(jì)量系統(tǒng)

隨著城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，用戶負(fù)荷不斷增加。大量的單相電器投入應(yīng)用，此類現(xiàn)狀下電網(wǎng)的負(fù)荷隨之增大。難以避免對配電變壓器造成沖擊，最終造成配電變壓器三相不平衡運(yùn)行。

1 三相不平衡運(yùn)行的危害

1.1 影響電能質(zhì)量、危及安全

對電能質(zhì)量的影響主要體現(xiàn)在由于中性點(diǎn)漂移引起三相電壓不對稱。當(dāng)配電變壓器在三相負(fù)荷不對稱運(yùn)行時(shí)，變壓器次級線圈發(fā)生三相電流運(yùn)行異常，異常現(xiàn)像導(dǎo)致中性線產(chǎn)生零序電流。此類現(xiàn)狀下，使得三相電流電壓對稱性出現(xiàn)異常，三相電流中性點(diǎn)產(chǎn)生位移，這時(shí)將出現(xiàn)三相電壓不對稱的電能質(zhì)量問題[ 1 ]。

當(dāng)配電變壓器長期處于不平衡運(yùn)行時(shí)容易造成如下問題：1）低壓相電用電戶電器設(shè)備，因電壓異常現(xiàn)象無法正常應(yīng)用。高壓相電用電戶，電器設(shè)備則因電壓變動(dòng)存在設(shè)備燒壞的可能性。2）三相電流運(yùn)行異常，造成中性線出現(xiàn)零序電流。零序電流的移動(dòng)，導(dǎo)致中性線產(chǎn)生電流。最終造成中性線路熔斷，相電壓運(yùn)行失效，轉(zhuǎn)換為線電壓。此類現(xiàn)狀下，對于用電設(shè)備以及操作人員的人身安全，都造成了較大的危害。3）電流負(fù)荷較大區(qū)域，最終用電線路在供電的過程中，產(chǎn)生了大量的熱能。熱能現(xiàn)象使得用電線路絕緣性快速降低，最終造成人員觸電等危害。4）三相電流不平衡運(yùn)行時(shí)間加長，超負(fù)荷區(qū)域負(fù)載超限。最終造成相電導(dǎo)線熔斷，電器設(shè)備燒毀。嚴(yán)重時(shí)可能造成變壓器設(shè)備的爆炸等后果，嚴(yán)重影響電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

1.2 供電穩(wěn)定性較差

三相電相較于兩相電，其運(yùn)行中產(chǎn)生的電流較大。對于三相運(yùn)行的穩(wěn)定性要求較高，因此一旦次級線圈出現(xiàn)零序電流，導(dǎo)致三相運(yùn)行失衡。此類現(xiàn)狀下，三相運(yùn)行自行調(diào)整零序電流從配電變壓器的導(dǎo)電部件通過。此類現(xiàn)象的持續(xù)，最終造成變壓器導(dǎo)電部件發(fā)熱，設(shè)備整體熱量隨之上升。變壓器內(nèi)部溫度快速升高，最終產(chǎn)生惡性循環(huán)，導(dǎo)致變壓器燒毀，最終影響了供電的穩(wěn)定性。

1.3 增加變壓器損耗

配電變壓器在運(yùn)行時(shí)會產(chǎn)生鐵損和銅損，如上所述，當(dāng)配電變壓器處于三相不對稱運(yùn)行時(shí)， 其內(nèi)部初級線圈未產(chǎn)生零序電流，但在次級線圈上產(chǎn)生了零序電流。此類現(xiàn)狀下零序電流需進(jìn)行對外傳導(dǎo)，最終通過配電變壓器油箱進(jìn)行傳導(dǎo)。此類現(xiàn)象長期出現(xiàn)，對于配電變壓器的損耗較大[ 2 ]。最終造成較大鐵損現(xiàn)象，并且在其持續(xù)的過程中，也同時(shí)增加了變壓器內(nèi)部的銅損。

1.4 增加輸電線路損耗

電流流過導(dǎo)線會產(chǎn)生電能損耗，其損耗與電流平方成正比。當(dāng)配電變壓器三相不平衡運(yùn)行，結(jié)果不僅引起相線損耗增加，而且使中性線有電流通過，也會產(chǎn)生損耗，增加了輸電網(wǎng)的線路損耗。

1.5 導(dǎo)致配變出力減少

在配變設(shè)計(jì)時(shí)，其繞組結(jié)構(gòu)是按負(fù)載平衡運(yùn)行工況設(shè)計(jì)的，其繞組性能基本一致，各相額定容量相等。配變的最大允許出力要受到每相額定容量的限制[ 3 ]。

假如當(dāng)配變處于三相負(fù)載不平衡工況下運(yùn)行，負(fù)載輕的一相就有富余容量，從而使配變的出力減少。其出力減少程度與三相負(fù)載的不平衡度有關(guān)。三相負(fù)載不平衡越大，配變出力減少越多。

2 解決三相不平衡措施

2.1 調(diào)整三相負(fù)荷

通過配變監(jiān)測計(jì)量系統(tǒng)，查詢配變的三相電壓、電流等數(shù)據(jù)，并以此分析三相不平衡的情況，制定出調(diào)整負(fù)荷的方案，可以在計(jì)劃性停電時(shí)對配變進(jìn)行三相負(fù)荷的調(diào)整。

2.2 加強(qiáng)新增負(fù)荷管理

1）首先，對于申請新增計(jì)量點(diǎn)的用戶，供電所必須認(rèn)真審查其用電性質(zhì)、負(fù)荷大小及所屬臺區(qū)等基本情況，然后通過配變監(jiān)測計(jì)量系統(tǒng)了解該配變的運(yùn)行數(shù)據(jù)，結(jié)合配電變壓器負(fù)載情況、三相不平衡度等方面分析判斷能否增加用戶所申請的負(fù)荷。2）對申請新增計(jì)量點(diǎn)的負(fù)荷超過10kVA 的用電客戶，建議其采用三相四線供電方式，保證對配電變壓器的三相不平衡度不產(chǎn)生影響。3）如用戶申請滿足要求，則依據(jù)相關(guān)原則制定用電負(fù)荷方案，明確新增計(jì)量點(diǎn)的所屬相別，保證新增計(jì)量點(diǎn)后配電變壓器的三相不平衡度滿足規(guī)定。4）要求用戶在變更用電業(yè)務(wù)時(shí)要及時(shí)與供電所聯(lián)系，需要顧及到三相平衡的問題。

2.3 合理規(guī)劃低壓配電網(wǎng)

1）合理規(guī)劃低壓線路走向，合理選擇配電變壓器的安裝地址，盡量做到分區(qū)分片供電，減少線路損耗。

2）合理選擇中性線截面，對于一些殘舊的臺區(qū)，中性線截面一般偏小，這使中性線上電能損耗增大，應(yīng)該加大中性線，減少中性線的電能損耗和避免燒斷中性線。

3）嚴(yán)格規(guī)定A、B、C三相線路顏色分別為黃、綠、紅。這有利于三相負(fù)荷的調(diào)整工作順利進(jìn)行，對部分未能按此標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的臺區(qū)，應(yīng)該對A、B、C三相作一個(gè)順序規(guī)定，并記錄在案，這有得于新增負(fù)荷的管理及三相負(fù)荷的調(diào)整，降低接錯(cuò)相序的可能性。

2.4 加強(qiáng)對配變的監(jiān)測，形成閉環(huán)管理

加大配變監(jiān)測終端的覆蓋率，通過配變監(jiān)測計(jì)量系統(tǒng)，及時(shí)查獲配電變壓器的三相電壓、電流、有功功率、有功電量、負(fù)載率和不平衡度等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，經(jīng)過統(tǒng)計(jì)分析得到相應(yīng)的結(jié)果，可以為三相不平衡的整改提供所需的數(shù)據(jù)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)，可以及時(shí)做出整改措施[ 4 ]。也能夠?qū)φ{(diào)整以后的配電變壓器運(yùn)行狀況時(shí)時(shí)刻刻進(jìn)行跟蹤監(jiān)測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)配電變壓器運(yùn)行過程中存在的問題并上報(bào)上級部門，形成閉環(huán)管理。

3 結(jié)語

因各種客觀因素的存在，配電變壓器運(yùn)行時(shí)三相負(fù)荷沒有絕對的三相平衡，所以，如何降低三相不平衡度是很重要的。通過各種渠道使配電變壓器趨于三相平衡運(yùn)行，提高供電可靠性的同時(shí)，也提高了供電企業(yè)的效益，因此，降低三相不平衡度，有著很重要的意義。

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