淺析低壓臺(tái)區(qū)三相不平衡原因及對策

何偉剛

【摘 要】隨著低壓臺(tái)區(qū)三相不平衡而出現(xiàn)的各種問題影響了客戶用電服務(wù)體驗(yàn)、運(yùn)行維護(hù)難度、經(jīng)濟(jì)效益，為了減少三相不平衡度，基于實(shí)際工作的經(jīng)驗(yàn)與理論結(jié)合，歸納出一套完整的整治及預(yù)防對策。

【關(guān)鍵詞】三相不平衡；裝表接電；客戶服務(wù)

0 引言

東莞市是著名的制造業(yè)名城，擁有大量工廠以及常住人口，低壓配電網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜，負(fù)荷性質(zhì)多樣，而且變化大。每年從4月開始關(guān)于故障報(bào)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(yàn)，經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)每周，每天的故障訴求內(nèi)容也呈現(xiàn)一定的規(guī)律。電話訴求中多數(shù)來源于低壓用戶，從這些用戶的訴求內(nèi)容中發(fā)現(xiàn)多數(shù)是反映低壓故障停電以及電壓質(zhì)量問題。引起這些問題發(fā)生的其中一個(gè)重要因素是低壓臺(tái)區(qū)負(fù)荷的三相不平衡。低壓臺(tái)區(qū)三相不平衡主要會(huì)導(dǎo)致變壓器過載、低壓開關(guān)跳閘、低壓線路燒毀等停電情況發(fā)生，直接影響客戶安全、穩(wěn)定的用電。由于三相不平衡問題導(dǎo)致的停電重復(fù)發(fā)生易導(dǎo)致客戶不滿情緒，可能會(huì)產(chǎn)生客戶越級(jí)投訴的情況。本文從管理的角度出發(fā)分析和研究整治與預(yù)防低壓臺(tái)區(qū)三相不平衡的對策，從而提高客戶用電的體驗(yàn)，減少關(guān)于低壓故障停電與電壓質(zhì)量的訴求以及客戶越級(jí)投訴的情況。

1 三相不平衡定義

根據(jù)《電能質(zhì)量 三相電壓允許不平衡度》和《配電變壓器運(yùn)行規(guī)程》的規(guī)定，公用配變低壓三相負(fù)荷不平衡率應(yīng)≤15%，零線電流不得大于額定電流的25%，而在實(shí)際工作中還規(guī)定了在計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)中，每次負(fù)荷測量間隔為15分鐘，連續(xù)2次及以上測得的數(shù)據(jù)判斷為三相不平衡。

2 不平衡成因

低壓臺(tái)區(qū)三相不平衡是普遍及實(shí)際存在于配網(wǎng)運(yùn)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(yè)）、線路被盜、自然災(zāi)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(jìn)行修復(fù)為主。

（2）正常性不平衡是由于三相負(fù)荷不對稱運(yùn)行造成實(shí)際中由于不能嚴(yán)格控制負(fù)荷需求使三相不平衡普遍存在。在實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)，多數(shù)的三相不平衡情況是由于電表接火送電的時(shí)候沒有根據(jù)負(fù)荷平衡的原則選擇電表的接線點(diǎn)，導(dǎo)致了某一相線負(fù)荷較其他兩相重從而造成低壓臺(tái)區(qū)三相不平衡的情況發(fā)生。

3 不平衡危害

（1）產(chǎn)生零序電流，中性線電流增大。配電變壓起在三相負(fù)荷平衡情況下中性線的電流為0，當(dāng)配電在負(fù)載不平衡的工況下運(yùn)行，中性線的電流增大從，根據(jù)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(jīng)驗(yàn)中電纜出線一般選用的型號(hào)為VV22-4×240+1×120，由于中性線的截面面積一般會(huì)比相線小，當(dāng)中性線的電流增大更容易造成中性線燒斷的情況，導(dǎo)致低壓開關(guān)跳閘停電。

（2）中性點(diǎn)電位偏移，低壓線路電壓不穩(wěn)。低壓負(fù)荷在不平衡的情況下，中性線差生壓降導(dǎo)致中性點(diǎn)電位發(fā)生偏移，相電壓發(fā)生變化。負(fù)荷重的一相電壓變低，負(fù)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(fèi)。變壓器在理想工況下出力最大，每一相的負(fù)荷相等；在負(fù)荷不平衡的情況下，只有其中一相能達(dá)到最大出力，其余兩相則處于較為富余的狀態(tài)，從而使配變整體的出力降低。例如一臺(tái)800kVA變壓器在不平衡度為31.93%的情況下所能帶的負(fù)荷僅僅相當(dāng)于三相負(fù)荷平衡情況下的一臺(tái)630kVA的變壓器。

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

4 對策

4.1 負(fù)荷調(diào)整

（1）監(jiān)測配變?nèi)嘭?fù)荷。通過充分應(yīng)用計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)和配網(wǎng)生產(chǎn)關(guān)系信息系統(tǒng)配變負(fù)荷分析模塊進(jìn)行測量，對于無法通過系統(tǒng)測量負(fù)荷的配電，采用人工測量方式制定工作計(jì)劃，盡量在配變負(fù)荷高峰時(shí)段進(jìn)行負(fù)荷測量。由于系統(tǒng)只能監(jiān)測整個(gè)配電的三相負(fù)荷情況，對于部分其中一個(gè)開關(guān)超負(fù)荷的也需要制定測量計(jì)劃針對分開關(guān)來進(jìn)行。

（2）通過人工調(diào)整線路負(fù)荷。首先要對測量結(jié)果中發(fā)現(xiàn)的不平衡臺(tái)區(qū)或分開關(guān)所帶的負(fù)荷進(jìn)行負(fù)荷調(diào)整，調(diào)整的方案：1.供電分局營業(yè)部根據(jù)臺(tái)賬資料將臺(tái)區(qū)所有單相用戶列出，通過售電量以及用電時(shí)間計(jì)算平均負(fù)荷，公式為：平均負(fù)荷（kW）=售電量（kW·h）/時(shí)間（h）。

（3）供電分局配電根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，以低壓接線圖為基礎(chǔ)繪制出低壓三相負(fù)荷分布圖，按照低壓負(fù)荷分布圖進(jìn)行三相負(fù)荷調(diào)整，應(yīng)該按照從末級(jí)向上級(jí)順序調(diào)整，應(yīng)該保證線路末端、分開關(guān)到整個(gè)臺(tái)區(qū)都達(dá)到負(fù)荷平衡，應(yīng)該注意的是部分臺(tái)區(qū)由于負(fù)荷過載以至于上述方法即使調(diào)整完仍未能完成的情況下，需要考慮負(fù)荷同時(shí)率，即單相負(fù)荷相加超過容量的情況下由于所有負(fù)荷不是同時(shí)的，因此可以考慮將這部分負(fù)荷進(jìn)行混合安排減輕負(fù)荷。

（4）按照負(fù)荷調(diào)整方案進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)整，需要在調(diào)整負(fù)荷后對該臺(tái)區(qū)重新進(jìn)行負(fù)荷測量，以保證符合標(biāo)準(zhǔn)，如超出標(biāo)準(zhǔn)則根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行重新調(diào)整，直至負(fù)荷要求為止。

（5）對于未能按上述方法調(diào)整三相不平衡率達(dá)到15%的臺(tái)區(qū)，應(yīng)從基建項(xiàng)目立項(xiàng)新建臺(tái)區(qū)通過切割負(fù)荷的方法調(diào)整負(fù)荷。

4.2 通過電容補(bǔ)償

在東莞地區(qū)多數(shù)單相負(fù)荷是感性負(fù)荷，同時(shí)啟動(dòng)會(huì)造成線路電壓變低，線路損耗增加，通過合理的電容補(bǔ)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(bào)裝單相負(fù)荷裝表接電前會(huì)審

（1）現(xiàn)場勘查回來后，制定供電方案之前，營業(yè)部向配電部提交客戶擬裝表容量以及擬接線點(diǎn)的入網(wǎng)會(huì)審單。

（2）配電部根據(jù)低壓負(fù)荷分布圖進(jìn)行計(jì)算是否滿足三相負(fù)荷平衡、供電線路開關(guān)滿足新增負(fù)荷，如符合條件則填寫會(huì)審單返回營業(yè)部編寫供電方案，如不滿足則指定另外的接線點(diǎn)。

（3）營業(yè)部根據(jù)會(huì)審單意見制定供電方案，申領(lǐng)電表進(jìn)行裝表。

（4）該電表接火后，經(jīng)裝表接電人員與運(yùn)行人員共同驗(yàn)收合格后送電。

5 結(jié)論

在低壓配網(wǎng)發(fā)展過程中，部分臺(tái)區(qū)出現(xiàn)必然會(huì)出現(xiàn)三相不平衡情況，對客戶用電服務(wù)、運(yùn)行維護(hù)、經(jīng)濟(jì)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(yè)在減輕低壓臺(tái)區(qū)三相不平衡率有著義不容辭的責(zé)任，也為了社會(huì)節(jié)能、企業(yè)自身經(jīng)濟(jì)利益，需要從技術(shù)、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(yù)防的思路、方法，在實(shí)際的工作中能夠達(dá)到一定的成效。

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[責(zé)任編輯：張濤]endprint