低壓配電網三相負荷不平衡危害及防治措施

李忠福

摘要：隨著我國經濟的發展，人們生活水平顯著提高，這使得我國居民的生活用電量和工業用電量顯著增加。為了滿足當前的用電需求，必須提升電力系統的穩定性。在供電系統中，人們經常使用的電網都是低壓配電系統供應的電，所以低壓配電網的運行質量直接關系著人們的正常用電。但是在實際的供電中，經常會出現低壓配電網三相不平衡的情況，造成這種故障的原因主要是線路的布局不合理以及日常的維護工作不到位;三相負荷不平衡會造成電路中的相線電壓不同，出現差值導致零序電壓的產生，會引發線路跳閘或者短路等故障問題。為了提升供電質量，要意識到低壓配電網中三相負荷不平衡的危害，要采取有效的措施防止低壓配電網中三相負荷不平衡的情況出現。基于此，本文簡要探討了低壓配電網三相負荷不平衡的危害以及防止措施。

關鍵詞：低壓配電網;三相負荷不平衡;危害;防治措施

引言

當前，為了滿足人們的日常用電需求，就要采取有效的措施提升供電質量，要確保低壓配電網中各個設備和元件的運行質量，針對低壓配電網中經常出現的三相負荷不平衡問題，要深入分析其產生原因，并結合以往的故障情況認識到三相負荷不平衡的危害，為了提升低壓配電網的穩定性，要采取有效的措施消除這類問題。結合目前的供電情況來看，導致三相負荷不平衡的主要原因是三相線路中的元件參數發生異常，使得三相線路中的電壓各不相同，差值超過一定范圍，給配電網系統帶來危害。針對這種常見的情況，一定要結合電網系統的特點選擇經濟效益最高的方法進行有效防治，提升低壓配電網的配電質量。

一、低壓配電網三相負荷不平衡的產生原因

在低壓配電網系統的運行過程中，我們常用的線路就是三相五線制，按照正常的供電情況，各個相線的電壓值應該是相同的，不會出現較大的差值。但是因為配電網中的線路元件或者設備損壞出現異常，會使得系統中出現不平衡的電壓及電流，在這種情況下，會增加系統出現故障的幾率。具體來說三相負荷不平衡的產生原因有以下幾個方面：

1、配電網接線不夠合理

在低壓配電網中，進行電能分配時不夠合理，沒有從長遠的角度考慮電網系統中的平衡性。在新接入電器或者新接入用戶端時，由于某一相線的功率突然增大，這樣就會使得三相負荷出現不平衡，如果這種差值較大，就會產生零序電壓，這種電壓會增加線路的損耗，在長時間的作用下系統會慢慢出現故障。

2、日常的管理維護不到位

為了提升低壓配電網系統的穩定性，在日常的工作中要重視對于配電網中的元件和設備進行檢查，包括檢查配網中的容量及新增用戶，并及時的對老化的線路和設備進行更換;部分電力工作人員在日常的工作中不夠盡職盡責，沒有及時更換線路元件，使得局部線路出現較大的線損，這樣就會導致三相負荷不平衡的情況出現，影響了低壓配電網的供電質量。

二、低壓配電網三相負荷不平衡的危害

在低壓配電網系統中，一旦出現三相負荷不平衡的情況，這種動態的變化量較大，但是其變化過程不能在短時間內被發現。低壓配網系統中長期出現這種情況，會使得線路中的損耗增大、降低設備的使用壽命，影響用電設備的安全運行

1、增加線路的電能損耗

在低壓配電線路中，線路中因為電流的通過都會產生損耗，如果線路中沒有出現三相負荷不平衡的情況，其線路損耗量是在可控范圍內的。配電網中一旦出現額三相負荷不平衡，由于相線電壓值的不同，會使得零線中也出現電流和電壓，這樣就會增加線路的損耗，在長時間的作用下，還會使得線路發熱情況嚴重，降低線路的使用壽命。

2、配變產生零序電流

配變在三相負載不平衡工況下運行，將產生零序電流，該電流將隨三相負載不平衡的程度而變化，不平衡度越大，則零序電流也越大。運行中的配變若存在零序電流，則其鐵芯中將產生零序磁通。（高壓側沒有零序電流）這迫使零序磁通只能以油箱壁及鋼構件作為通道通過，而鋼構件的導磁率較低，零序電流通過鋼構件時，即要產生磁滯和渦流損耗，從而使配變的鋼構件局部溫度升高甚至發熱。配變的繞組絕緣也可能因過熱而加快老化，導致設備壽命降低。

3、影響低壓配電網的供電安全性

由于正常的低壓配電網系統中的電壓和電流值都是平衡相等的，在這種情況下各個用電線路的電壓值都是相同的。如果線路中出現三相負荷不平衡，則不同線路中的電壓值會發生變化，功率較大的設備線路中電壓值會變小，功率小的設備中線路電壓會變大，這樣會導致線路中的實際電壓超過設備使用的額定電壓，導致設備損壞或者其他安全問題，降低了低壓配電網的供電安全性。

三、低壓配電網三相負荷不平衡的防治措施

結合上文的內容我們可以知道低壓配電網中出現三相負荷不平衡會影響配電網的供電安全性，增加線路中的電能損耗。為了進一步促進我國電力行業的發展，給人們提供更為穩定、安全的供電環境，一定要采取有效的措施來防治三相負荷不平衡問題。下文筆者結合自身多年的工作經驗簡要提出了以下幾點建議：

1、三相調平

三相調平是解決低壓配電網三相負荷不平衡較為有效的途徑之一，在對三相進行調平的過程中，存在一個難點問題，即如何以用戶實際用電量對分相進行調整，從而實現三相之間用電量的相對一致。在對算法進行設計的過程中，需要著重考慮的問題是如何根據用電量對三相待調相的用戶用電接入數據進行組合排序，并建立與之相關的數據模型，對用電量偏高和偏低的用戶進行重組調相，從而使調整后分相間用電量的均值到達總體用電平均值水平。

2、增加無功補償裝置

為了消除低壓配電網中的三相負荷不平衡問題，要對三相線路進行調平，通過對線路中增加無功補償裝置，可以降低系統中的線路損耗，這樣可以逐漸改善線路中的零序電壓和電流，使得中性線中的電壓和電流消失，線路中的電流和電壓恢復平衡。但是對于損壞的設備和元件還是要定期檢查并更換。由于無功補償裝置的安裝成本較高，在選用這種方法時要考慮到其經濟性，結合實際選擇最佳的改善方案。

結語

總的來說，在低壓配電網系統的運行過程中，由于配網接線不規范或者設備維護不到位都會導致系統中出現三相負荷不平衡的情況。在意識到三相負荷不平衡的危害后，為了解決這類常見的電網隱患問題，提升低壓配電網運行的安全性和穩定性，要通過相線補償和三相調平的方法來解決三相負荷不平衡問題，從而保證低壓配電網系統的正常運行。

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