淺析低壓臺區三相不平衡原因及對策

何偉剛

【摘 要】隨著低壓臺區三相不平衡而出現的各種問題影響了客戶用電服務體驗、運行維護難度、經濟效益，為了減少三相不平衡度，基于實際工作的經驗與理論結合，歸納出一套完整的整治及預防對策。

【關鍵詞】三相不平衡；裝表接電；客戶服務

0 引言

東莞市是著名的制造業名城，擁有大量工廠以及常住人口，低壓配電網絡復雜，負荷性質多樣，而且變化大。每年從4月開始關于故障報修、停電咨詢等問題的客戶訴求逐月增加，反映的問題是用戶在用電過程中的沒有很好的體驗，經過分析發現每周，每天的故障訴求內容也呈現一定的規律。電話訴求中多數來源于低壓用戶，從這些用戶的訴求內容中發現多數是反映低壓故障停電以及電壓質量問題。引起這些問題發生的其中一個重要因素是低壓臺區負荷的三相不平衡。低壓臺區三相不平衡主要會導致變壓器過載、低壓開關跳閘、低壓線路燒毀等停電情況發生，直接影響客戶安全、穩定的用電。由于三相不平衡問題導致的停電重復發生易導致客戶不滿情緒，可能會產生客戶越級投訴的情況。本文從管理的角度出發分析和研究整治與預防低壓臺區三相不平衡的對策，從而提高客戶用電的體驗，減少關于低壓故障停電與電壓質量的訴求以及客戶越級投訴的情況。

1 三相不平衡定義

根據《電能質量 三相電壓允許不平衡度》和《配電變壓器運行規程》的規定，公用配變低壓三相負荷不平衡率應≤15%，零線電流不得大于額定電流的25%，而在實際工作中還規定了在計量自動化系統中，每次負荷測量間隔為15分鐘，連續2次及以上測得的數據判斷為三相不平衡。

2 不平衡成因

低壓臺區三相不平衡是普遍及實際存在于配網運行之中，其主要分為正常性不平衡和事故性不平衡。

（1）事故性不平衡是由于一相短路或單相接地的原因造成的。常見于外力破壞（施工作業）、線路被盜、自然災害（雷擊）等原因造成的三相不平衡，在處理的方法上是以盡快查找故障原因并進行修復為主。

（2）正常性不平衡是由于三相負荷不對稱運行造成實際中由于不能嚴格控制負荷需求使三相不平衡普遍存在。在實際工作中發現，多數的三相不平衡情況是由于電表接火送電的時候沒有根據負荷平衡的原則選擇電表的接線點，導致了某一相線負荷較其他兩相重從而造成低壓臺區三相不平衡的情況發生。

3 不平衡危害

（1）產生零序電流，中性線電流增大。配電變壓起在三相負荷平衡情況下中性線的電流為0，當配電在負載不平衡的工況下運行，中性線的電流增大從，根據Q=I2R可知，中性線電阻一定的情況下，線路損耗Q隨I2增大而增加。在工作經驗中電纜出線一般選用的型號為VV22-4×240+1×120，由于中性線的截面面積一般會比相線小，當中性線的電流增大更容易造成中性線燒斷的情況，導致低壓開關跳閘停電。

（2）中性點電位偏移，低壓線路電壓不穩。低壓負荷在不平衡的情況下，中性線差生壓降導致中性點電位發生偏移，相電壓發生變化。負荷重的一相電壓變低，負荷輕的一相電壓變高。電壓高的情況下易使電器過電壓燒壞，電壓低的情況電器不能正常工作。

（3）變壓器出力減少，輸出功率浪費。變壓器在理想工況下出力最大，每一相的負荷相等；在負荷不平衡的情況下，只有其中一相能達到最大出力，其余兩相則處于較為富余的狀態，從而使配變整體的出力降低。例如一臺800kVA變壓器在不平衡度為31.93%的情況下所能帶的負荷僅僅相當于三相負荷平衡情況下的一臺630kVA的變壓器。

（4）變壓器鐵芯中產生零序磁通，增加損耗，縮短設備壽命。負荷較大的一相繞組鐵損增加和此路不平衡導致漏磁使變壓器產生過熱的情況，在運行中長期的過熱會使設備加速老化，降低絕緣程度，減少設備壽命。在變壓器的全生命周期中，這對運行維護來說不僅增加了人力資源的成本而且也增加了設備修理的資金預算。

4 對策

4.1 負荷調整

（1）監測配變三相負荷。通過充分應用計量自動化系統和配網生產關系信息系統配變負荷分析模塊進行測量，對于無法通過系統測量負荷的配電，采用人工測量方式制定工作計劃，盡量在配變負荷高峰時段進行負荷測量。由于系統只能監測整個配電的三相負荷情況，對于部分其中一個開關超負荷的也需要制定測量計劃針對分開關來進行。

（2）通過人工調整線路負荷。首先要對測量結果中發現的不平衡臺區或分開關所帶的負荷進行負荷調整，調整的方案：1.供電分局營業部根據臺賬資料將臺區所有單相用戶列出，通過售電量以及用電時間計算平均負荷，公式為：平均負荷（kW）=售電量（kW·h）/時間（h）。

（3）供電分局配電根據現場實際情況，以低壓接線圖為基礎繪制出低壓三相負荷分布圖，按照低壓負荷分布圖進行三相負荷調整，應該按照從末級向上級順序調整，應該保證線路末端、分開關到整個臺區都達到負荷平衡，應該注意的是部分臺區由于負荷過載以至于上述方法即使調整完仍未能完成的情況下，需要考慮負荷同時率，即單相負荷相加超過容量的情況下由于所有負荷不是同時的，因此可以考慮將這部分負荷進行混合安排減輕負荷。

（4）按照負荷調整方案進行現場調整，需要在調整負荷后對該臺區重新進行負荷測量，以保證符合標準，如超出標準則根據實際情況進行重新調整，直至負荷要求為止。

（5）對于未能按上述方法調整三相不平衡率達到15%的臺區，應從基建項目立項新建臺區通過切割負荷的方法調整負荷。

4.2 通過電容補償

在東莞地區多數單相負荷是感性負荷，同時啟動會造成線路電壓變低，線路損耗增加，通過合理的電容補償可以提高線路末端電壓，減少零序電流，從而減少三相不平衡度。

4.3 新報裝單相負荷裝表接電前會審

（1）現場勘查回來后，制定供電方案之前，營業部向配電部提交客戶擬裝表容量以及擬接線點的入網會審單。

（2）配電部根據低壓負荷分布圖進行計算是否滿足三相負荷平衡、供電線路開關滿足新增負荷，如符合條件則填寫會審單返回營業部編寫供電方案，如不滿足則指定另外的接線點。

（3）營業部根據會審單意見制定供電方案，申領電表進行裝表。

（4）該電表接火后，經裝表接電人員與運行人員共同驗收合格后送電。

5 結論

在低壓配網發展過程中，部分臺區出現必然會出現三相不平衡情況，對客戶用電服務、運行維護、經濟成本方面造成一定的難度并加重工作人員的工作量，供電企業在減輕低壓臺區三相不平衡率有著義不容辭的責任，也為了社會節能、企業自身經濟利益，需要從技術、管理方面尋找更有效的方法治理三相不平衡的問題。本文著重從管理的角度研究與分析三相不平衡的整治和預防的思路、方法，在實際的工作中能夠達到一定的成效。

【參考文獻】

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[責任編輯：張濤]endprint