配網三相不平衡解決方法的研究

吳信文

摘 要：文章首先對配網三相不平衡的危害進行簡要分析，在此基礎上提出解決配網三相不平衡的方法。期望通過本文的研究能夠對配電網運行安全性、穩定性及可靠性的提升有所幫助。

關鍵詞：配電網；三相不平衡；解決方法

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.16.136

1 配網三相不平衡的危害分析

配電網是電力系統的重要組成部分之一，主要負責接受和分配電能，其運行穩定與否直接關系到整個電網的正常運行。然而，三相不平衡會給配網帶來一定的損耗，其對配電網的危害具體體現在如下幾個方面：一是對配變的危害。當配電網中出現三相不平衡時，會對配變造成危害，由此會導致鐵芯的損耗增大，增加額外的銅損，配變的出力狀況也會隨之減少，還會引起中性線電流，進而造成渦流損害。二是對線路的危害。配電網出現三相不平衡后，會導致線路的損耗增加，因輸電線路本身存在阻抗，從其中通過的電流會消耗一部分電能，這是無法避免的損耗，只能減少，不可消除，但當系統處于三相不平衡狀態時，電流會從中性線流過，此時會產生另外的損耗，這個損耗要比輸電線路正常的損耗高出數倍。三是電動機的輸出功率減少。在三相不平衡的狀態下，配變二次側輸出的電壓也是三相不平衡的，其中包含三個電壓分量，即正序、零序及負荷，由于零序電壓無法接入電動機，故此會導致電動機的輸出功率下降，這樣會對電網運行造成不利影響。四是縮短用電設備壽命。當配變處于三相不平衡的狀態時，負荷較重的相與負荷輕的相之間會出現反差，若是在這種情況下對用電設備進行供電，則會導致設備的使用壽命縮短。

2 解決配網三相不平衡的方法

對于配電網而言，三相不平衡的危害非常嚴重，故此，必須采取有效的方法進行解決處理，以此來確保配電網的安全、穩定、可靠運行。由于三相不平衡的產生原因較為復雜。為此，應當從技術和管理兩個層面著手，提高治理效果，使三相不平衡問題得到有效解決。

2.1 技術措施

（1）手動調節相序。這是一種傳統的三相不平衡治理措施，具體做法是通過操作人員進行換相，來消除三相不平衡問題，在三相不平衡長期存在的配電臺區內，該技術措施的應用較為廣泛。這種方法最為突出的特點是成本低，但前期的數據分析需要較長的時間，無法實現實時調整負荷相序的目的，故此該方法逐步被智能化的換相裝置所取代，但有些地區仍在使用。

（2）相序自動轉換裝置。這是一種可以對三相相序進行自動轉換的裝置，通過在集表箱上加裝自動切換開關，利用主控系統與換相元件的通信，對開關下達指令，當檢測到三相不平衡后，便會對相序進行自動轉換，以此來達到消除三相不平衡的目的。該裝置具備如下功能：①高低壓自動保護功能。對于接入到相序自動轉換裝置的線路中出現電壓值異常的情況時，裝置會自行將電路切斷。②零線異常保護功能。當配電網進線端或是出線端的零線因三相不平衡度高于定值時，會出現異常現象，當該問題出現時，裝置可以快速將電路斷開，直至線路恢復后，再對開關進行閉合。③斷電緊急保護。當配電線路出現異常中斷的情況時，裝置會自行切斷開關電源輸入與輸出端之間的電路聯系，直至斷電故障排除后再將電路恢復正常。④缺相斷相線路保護。當裝置啟用后，其會對三相中的缺相及斷相問題進行自動檢測，一經發現便會切斷開關，防止危險發生。⑤合閘開關自動重啟。供電時出現線路跳閘后，在系統恢復正常運行時，裝置會自動進行合閘，從而恢復供電，避免人工進行合閘延誤時間的問題。

（3）運用無功平衡補償。由上文分析可知，配電網出現三相不平衡后，配變及線路的損耗會隨之增大，為降低線路及設備的損耗，可運用無功平衡補償的方法進行解決處理。目前，在配電網三相不平衡治理中，電容式無功補償器的應用較多，這種類型的補償器除能夠使輸送電的效率大幅度提高之外，還能使用戶的電能質量得到有效改善。大量的實踐表明，只要無功補償裝置選擇的合理，可以使因三相不平衡引起的損耗降至最低程度，從而達到提高供電水平的目的。在此需要著重闡明的一點是，所選的無功補償裝置必須合理，否則無法達到預期的效果，而且還可能造成用電設備損壞，故此在應用該技術措施對配電網三相不平衡問題進行解決時，最為關鍵的環節就是要確保選擇的無功補償裝置適宜。

2.2 管理方法

（1）加強部門監督管理。政府相關部門要加強對配網的監督管理，出臺有關政策對供電企業的配網建設、后期維護進行約束，要求供電企業嚴格執行規范標準保證供電質量，并督促供電企業解決好配網三相不平衡問題。

（2）完善供電企業管理體系。供電企業要加強日常事務管理，成立專門的配網運行監管小組，明確小組的工作責任，要求小組做好日常檢查和維修工作；供電企業要定期檢查配網三相系統的運行穩定性和安全性，若發現問題，則要查出產生問題的原因，對問題進行及時處理，始終保持三相系統負荷均衡；在日常檢查中，如果發現某一區域出現三相不平衡問題，則需要調整該區域的線路結構，恢復均衡的三相系統；供電企業運維技術人員要不斷提高專業技能，強化責任意識，做好日常檢修維護工作，在工作實踐中不斷積累解決三相不平衡問題的技能和經驗。

（3）合理調配線路結構。供電企業要派人員定期調查用戶的實際用電量，掌握低壓用戶數量，以便在調配線路結構的過程中能夠準確劃分低壓用戶戶與高壓用戶，保證低壓配網運行的穩定性，降低三相不平衡的發生概率，從而保證配網供電服務質量。

3 結論

綜上所述，在電力系統中，配電網具有非常重要的作用，其運行穩定與否關系重大。為此，應當對配電網三相不平衡的危害進行分析，并從技術和管理兩個方面著手，對三相不平衡問題進行治理，最大限度地減輕其對配電網運行的影響，從而提高配電網運行可靠性，這對于整個電網的安全運行具有重要的現實意義。

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