配電變壓器三相負荷不平衡分析與解決措施

袁曉東

摘 要：隨著近些年配電網建設進度的不斷加快，關于配電變壓器的管理工作也顯得越發的重要。配電變壓器全年三相負荷不平衡時間相對比較長，尤其是對于新疆南部地區，用電設備主要是以農村耕地澆灌機井和農產品加工用電，而且季節性用電很明顯。所以三相不平衡問題也比較突出。假設三相負荷存在分布不均勻特征，必然會導致不平衡電壓的形成，從而導致功率損耗問題的提高，促使變壓器的功率異常提升。配電變壓器的三相不平衡運行是很難規避的，預防配電變壓器三相不平衡的運行屬于節能與提升電能質量水平的重要途徑。對此，為了進一步推動配電變壓器持續穩定可靠運行，本文簡要分析配電變壓器三相負荷不平衡分析與解決措施希望可以為相關工作者提供理論和實踐幫助。

關鍵詞：配電變壓器;三相負荷;不平衡;解決措施

對于配電變壓器而言，其屬于電網的末端，同時也是整個配電網的重要設備，屬于高效率的能源轉換設備。在具體應用過程中，配電變壓器的損耗也是整個系統之最。借助選擇合理的配電變壓器臺區運行方式，并借助有效的用戶荷載分配調節方式可以顯著提升整個功率因素，并有效的降低配電網的配電變壓器損耗問題，實現經濟性、穩定性以及高效率性的運行。對此，探討配電變壓器三相負荷不平衡分析與解決措施具備顯著實踐性價值。

1 配電變壓器三相負荷不平衡分析

在配電變壓器理想運行基礎上，三相負荷的三相四線低壓供電系統當中，三相繞組當中的電流數值應當是相同的，根據ABC的順序會呈現出一個120°的角，這一系統便是三相負荷平衡系統。我國低壓配電網當中的配電變壓器屬于Y/Yno接線方式，并應用三相四線的接線方式，因為存在比較多的單相負載，特別是對于供電壓力比較大的區域，單相用電的荷載相對于三相用電荷載而言要高出許多，此時便會導致配電變壓器長期處于一個三相負荷不平衡的供電現象。配電變壓器的三相負荷不平衡很容易導致變壓器出現一相或兩相繞組的負荷提升，此時其他兩相或一相繞組出現輕載。在這一情況之下，配電變壓器的三相負荷會引發過熱現象，長期之后便會導致不平衡設備的增加，最終出現燒毀的現象。有統計數據顯示，在我國比較偏遠的地區，三相負荷不平衡而導致的設備燒毀在所有設備損壞原因中占比超過80%。

引發三相負荷不平衡的原因非常多，其主要在于下面幾點：1）臺區改造與規劃設計不到位。導致負荷在三相分配不，其次施工時，施工人員圖工作方便，把負荷接入中相，而不平衡分配。另一方面是用電負荷的合理分配，在改造工作中基本上不會重視三相負荷問題，三相四線的主線假設不到位、兩相分支線路比較長，桿基長度過低以及農忙時節掛鉤用電和竊電等提供基礎。兩相分支線和入戶線在臺區改造設計期間并沒有相應的規劃，改造施工過程中也存在隨意接入的現象;2）管理方面的問題。供電部門的日常配電臺區管理工作中，對于配電變壓器的三相負荷不平衡管理工作重視度并不足，管理部門大多數都是以無專人管理的模式為主，經常會出現無人管理的現象，配電太區域沒有相應的負荷分配計劃，運行管理工作中缺少考核管理功措施，運行維護人員的管理工作存在盲目、隨意以及被動等特性，導致配電變壓器長期處于一個三相不平衡的現象。另外，配電臺區的負責人對于下去調查用戶負荷變化工作不重視、不認真、不全面也是導致三相負荷不平衡的關鍵;3）認識不到位。管理部門的配電人員普遍存在理論知識欠缺的現象，對于三相負荷的重視度也并不高，對于三相負荷的平衡供電認知存在偏差，業務擴展時普遍是以三相四線的中間兩相為主，部分臺區管理人員還出現錯誤的將電力供應緊缺時期的方式應用到當下，也就是采用雙相甚至是單相供電，將三相四線制的供電線路當做是單相或者是雙相供電線路，下去當中的用電荷載較大的區域，大功率電器的用戶并沒有獲得三相低壓線路的合理分配，從而導致三相負荷的不平衡問題發生。

2 配電變壓器三相負荷不平衡問題的解決措施

三相負荷不平衡的解決措施必須從管理和技術兩個層面上進行處理。

2.1 管理措施

首先，需要積極構建一個三相負荷不平衡的檢測制度與考核措施，促使管理人員可以有效的參與到三相負荷變化的檢測過程中，特別是對于每天用電高峰期，必須做好全天候的檢測。借助三相負荷的檢測措施，計算出三相負荷的具體偏差情況，同時按照檢測獲得的數據制定出具體的負荷調整管理計劃。三相負荷不平衡的發生會直接影響用電企業的經濟效益與工作安全性，所以企業方面需要提高對于三相負荷不平衡的重視，并以三相負荷不平衡的發生作為日常考核工作的重點項目，以保障調整、檢測以及考核的閉環管理措施落實三相負荷不平衡相關管理任務。在配電管理工作中以專人專崗的方式確保三相負荷不平衡有責任人負責，并保障配電變壓器的運行相關資料的完整性;其次，強化基礎資料的管理。強化對于基礎資料的管理工作并盡可能減少單相的負荷接入隨意性現象。當前來看，工作的核心是企業需要做好低壓網絡基礎資料的管理，在工作中用戶負荷管理屬于比較薄弱的環節，此時會導致新增用戶負荷的隨意性接入，這也是導致三相負荷不平衡的主要因素。對此，在今后需要做好日常性的管理工作，進一步強化三相負荷相關基礎資料的管理工作，并結合電網的實際運行情況，從根本上控制三相負荷不平衡問題的發生。

2.2 技術措施

首先，根據配電變壓器功率計算公式：P=3I2R，為了取得三相負載的平衡對稱，三組單相接戶線應盡量由同一電桿上分別從A，B，C三相引下，而且三組單相接戶線的負載盡量平衡。運行班組定期測量三相接戶線的負載，檢查三相負載是否平衡，不平衡時應及時調整。按有關規程規定，配電變壓器出口處的負荷電流不平衡度應小于10%，中性線電流不超過低壓側額定電流的25%，低壓主干線和主要分之線的首端電流不平衡度應小于20%。降低單相接戶線長度和戶數。超過時，應從新架設三相四線制線路。需要進一步完善配電網絡，以降低兩線制并提升四線制為原則，以便于在三相負荷不平衡發生的情況下實現負荷的調整。同時在平常管理工作中，并通過受三相負荷平衡度的限制管理措施，規避隨意性的負荷接入問題;其次，按照三相負荷的具體情況做好每天高峰期的判斷，以三相負荷基礎平衡為目標，在條件運行的情況下需要及時安裝配電監測系統和遠程抄表系統，以保障三相負荷可以得到實時性的檢測;再次，提升中性線的導線截面。在規劃和建設配電網絡的同時，需要確保中心線和其他相線的導線面積保持一致性，同時盡可能降低損耗問題的發生，及時消除事故隱患問題;最后，在配電網運行過程中可能會導致接地點的增加，此時因為三相負荷的不平衡會導致中性點的偏移，此時應當盡可能減少這一問題，規避電壓下降的發生，從而達到設備的保護目標。在具體工作中并沒有三相負荷的絕對負荷平衡，但是必須達到相對平衡，只有在強化三相負荷的檢測管理工作的同時，才可以更加早期的預防三相負荷不平衡，同時達到有效方式處理三相負荷不平衡，從而提升企業的綜合經濟效益。

3 總結

綜上所述，配電變壓器三相負荷不平衡問題對于整個供電質量會呈現出非常突出的影響。在今后，為了更好的降低配電變壓器的運行風險問題，降低電網損耗，需要高度重視三相負荷不平衡這一問題，根據負荷不平衡的發生原因采取有效的應對措施，盡可能降低變壓器的電能損耗問題，從而提高供電可靠水平。

參考文獻

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