低壓配電網(wǎng)三相不平衡問題及處理對(duì)策探究

馮亞明

（廣東光達(dá)電氣股份有限公司，廣東 佛山528329）

在低壓配電網(wǎng)中出現(xiàn)三相不平衡問題時(shí)需要做出一定的調(diào)整和修改，從而降低電網(wǎng)系統(tǒng)的損傷和能耗，提高用電質(zhì)量，使得用戶能夠放心、安心使用電能。為了做到這些，需要電力企業(yè)或人員極大地關(guān)注到電網(wǎng)三相不平衡情況的發(fā)生，找出產(chǎn)生三相不平衡的原因，并且做出相應(yīng)的補(bǔ)救措施，從而為用電經(jīng)濟(jì)性和長期穩(wěn)定運(yùn)行提供保障，為電網(wǎng)系統(tǒng)的安全正常運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。

1 低壓配電網(wǎng)三相不平衡

低壓配電網(wǎng)三相不平衡是由三相之間的負(fù)荷不平衡造成的。低壓配電網(wǎng)能夠達(dá)到三相平衡是需要三相電壓源處于正弦波，頻率和幅度必須相同，各個(gè)相位的互查要在120度。只有滿足這些條件才能使得低壓配電網(wǎng)中三相處于平衡狀態(tài)，進(jìn)而輸送出正常、安全的電能。但是在低壓配電網(wǎng)中絕對(duì)的三相平衡現(xiàn)象是不存在的，或多或少都會(huì)出現(xiàn)一點(diǎn)三相不平衡現(xiàn)象。電力工作人員只需把這個(gè)現(xiàn)象維持在一個(gè)較小的范圍內(nèi)，使低壓配電網(wǎng)中的三相平衡處于較為和諧的狀態(tài)即可。

2 低壓配電網(wǎng)中三相平衡的重要性

在低壓配電網(wǎng)中三相平衡是為用戶提供安全電能的基礎(chǔ)，若配電系統(tǒng)中三相不平衡則會(huì)導(dǎo)致電能效率降低，若三相不平衡負(fù)荷相過多，則會(huì)導(dǎo)致某些相線因?yàn)槿紵鴶嚅_，開關(guān)也有可能被燒毀，甚至是發(fā)生重大的用電安全事故。

電能質(zhì)量好壞與低壓配電網(wǎng)中的三相是否負(fù)荷平衡有著密切的關(guān)系。若三相負(fù)荷不平衡，中性點(diǎn)電位會(huì)發(fā)生偏移，進(jìn)而影響電能功率，線路電壓也會(huì)受到影響。進(jìn)而導(dǎo)致接在重負(fù)荷的單相用戶電能的電壓降低，致使電燈不亮，一些電器也會(huì)受到影響。而接在輕負(fù)荷的單相用戶電能的電壓則會(huì)升高，并導(dǎo)致家用電器受到損害，使用壽命也會(huì)縮短。低壓配電網(wǎng)中三相不平衡還會(huì)使動(dòng)力用戶、企業(yè)的設(shè)備出現(xiàn)過熱現(xiàn)象，造成一定的損害。

在低壓配電網(wǎng)中保持三相平衡有利于節(jié)約能源，避免電網(wǎng)系統(tǒng)、用戶家用電器和一些企業(yè)用戶的設(shè)施設(shè)備遭到不必要的損害，保證不發(fā)生經(jīng)濟(jì)損失和安全事故。

3 低壓配電網(wǎng)三相不平衡出現(xiàn)的危害

3.1 電力系統(tǒng)的線路造成電能損耗

在低壓配電網(wǎng)中三相不平衡會(huì)造成線路損耗，三相不平衡與三相平衡所產(chǎn)生的電流會(huì)發(fā)生不同的變化，功率方面的損耗也會(huì)發(fā)生不同的變化。在三相不平衡時(shí)，線路的損耗會(huì)增多，只有當(dāng)三相處于平衡狀態(tài)時(shí)，才會(huì)使得損耗降低。電力人員在對(duì)電力系統(tǒng)的三相數(shù)值進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，可以利用定量分析方式，這種方式可以有效分析、運(yùn)算三相各個(gè)參數(shù)，能夠作為判斷的依據(jù)。在檢測(cè)三相是否處于平衡狀態(tài)時(shí)，一定要考慮到多種因素和電流條件，使判斷更為準(zhǔn)確。

3.2 電力系統(tǒng)中的變壓器受到損耗

在低壓配電網(wǎng)中，若三相處于不平衡狀態(tài)，不僅會(huì)造成電力系統(tǒng)中線路的損耗，降低變壓器的運(yùn)行效率，也會(huì)使變壓器受到一定的損耗，增加耗能。三相不平衡，會(huì)使變壓器的電壓發(fā)生變化，出現(xiàn)高壓或者低壓，這兩種電壓會(huì)給電流帶來不一樣的變化。主要是無零序電流和零序電流，這兩種電流的產(chǎn)生會(huì)對(duì)變壓器造成大量的損耗，不利于低壓配電網(wǎng)的正常運(yùn)行。

3.3 變壓器的配變出力降低

由于低壓配電網(wǎng)中三相不平衡首先會(huì)影響到變壓器的運(yùn)行。在電網(wǎng)系統(tǒng)中，變壓器的主要應(yīng)用對(duì)象是三相，變壓器的輸出容量等于三相輸出容量后相加的和，若各相輸出容量值各不一樣則會(huì)造成變壓器運(yùn)行出現(xiàn)問題。只有三相處于一個(gè)平衡狀態(tài)才能使得變壓器正常、安全運(yùn)行。當(dāng)?shù)蛪号潆娋W(wǎng)中的三相出現(xiàn)不平衡狀態(tài)，那么三相的各個(gè)容量值必定各不相同，會(huì)降低容量數(shù)值的最大輸出量，致使電氣特性參數(shù)與正常運(yùn)行情況相比出現(xiàn)差異，從而對(duì)三相負(fù)荷造成一定的影響，對(duì)變壓器的配變出力也造成一定的影響，降低變壓器的效率，過載能力也會(huì)出現(xiàn)一定量的下降。

3.4 用電設(shè)備的運(yùn)行受到影響

在低壓配電網(wǎng)中三相不平衡還會(huì)影響到用電設(shè)備的正常運(yùn)行（見圖1）。三相不平衡帶來的影響是多方面的，不論是變壓器、線路、變壓器輸出電流等電力系統(tǒng)中的設(shè)施設(shè)備受到影響后會(huì)使用電設(shè)備的運(yùn)行出現(xiàn)問題，用電設(shè)備能耗增加，或造成一定程度的損壞，這些都為用戶帶來了困擾，增加資金費(fèi)用。

圖1 三相不平衡圖

4 低壓配電網(wǎng)三相不平衡問題的解決措施

4.1 加強(qiáng)低壓配電網(wǎng)的日常維護(hù)

為了抑制三相不平衡問題的發(fā)生，需要加大對(duì)低壓配電網(wǎng)的日常維護(hù)力度。現(xiàn)今一些配變檢測(cè)儀投入到了電力系統(tǒng)網(wǎng)中，對(duì)于三相不平衡情況的發(fā)生能有一定的監(jiān)測(cè)，但在一些地區(qū)并沒有配備這樣的設(shè)備，這就需要加大人工排查力度，及時(shí)對(duì)三相不平衡的負(fù)荷比例做出調(diào)整，使得三相處于平衡的狀態(tài)。要加大對(duì)安裝配變檢測(cè)儀地區(qū)的關(guān)注，及時(shí)對(duì)配變檢測(cè)儀的回饋數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，當(dāng)發(fā)生三相不平衡現(xiàn)象時(shí)應(yīng)該及時(shí)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行處理，避免發(fā)生重大事故，為用戶的用電安全和質(zhì)量提供保障。

4.2 對(duì)于中性線的選取

在低壓配網(wǎng)中對(duì)于中性線的選取有一定的要求。相對(duì)來說，接地線與相線要粗一些的，而中線保護(hù)線則較細(xì)。在三相四線供電系統(tǒng)中，一般會(huì)要求接地線的截面積不能小于相線的二分之一，而在單相供電回路中，一般要求接地線截面積與相線的截面積一樣。另外注意接地線要有一定的機(jī)械強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性。做好這些細(xì)節(jié)且必要的舉措，才能不斷完善低壓配電網(wǎng)的正常運(yùn)行，最大化減輕三相不平衡的問題，保證用戶用電的安全性，使整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)安全、高效運(yùn)行。

4.3 采用新的技術(shù)進(jìn)行補(bǔ)救

因?yàn)榇罅繂蜗嘭?fù)荷的存在，使得三相不平衡現(xiàn)象越發(fā)嚴(yán)重。傳統(tǒng)的應(yīng)對(duì)措施是利用電工人員對(duì)電流進(jìn)行測(cè)量進(jìn)而做出一些調(diào)整。定期進(jìn)行檢測(cè)，不僅使得人力付出較大，也對(duì)資源造成了一定的浪費(fèi)，有時(shí)因?yàn)闄z查、調(diào)整的不及時(shí)還會(huì)發(fā)生安全事故，這無疑為電力供應(yīng)增加了不穩(wěn)定因素，對(duì)用戶用電的心態(tài)也造成一定的影響。針對(duì)這些情況，換相型不平衡治理裝置的出現(xiàn)解決了電力系統(tǒng)中的燃眉之急。換相型不平衡治理裝置具有損耗低、運(yùn)行噪音小、便于安裝、免維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，不僅能夠解決低壓配電網(wǎng)中的三相不平衡現(xiàn)象，也減少了電力企業(yè)、公司的人力投入，一定程度上節(jié)省了資金。并且為用戶用電情況作出了一定的改善，針對(duì)不同用電情況的用戶解決了停電的困擾。新技術(shù)的投入極大緩解了三相不平衡現(xiàn)象檢測(cè)時(shí)所投入的繁瑣程序，使得這一程序更為精簡，極大地節(jié)省了電力工作人員的時(shí)間。電力企業(yè)在這方面的投入資金也可節(jié)省出來引進(jìn)更為先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)，促使電力企業(yè)增強(qiáng)自身的競(jìng)爭(zhēng)力，讓用戶享受到更為安心的電能。

4.4 對(duì)變壓器進(jìn)行日常維護(hù)

出現(xiàn)三相不平衡現(xiàn)象，會(huì)對(duì)變壓器造成一定的損耗，從而要加強(qiáng)對(duì)變壓器的日常維護(hù)。在對(duì)變壓器進(jìn)行日常維護(hù)時(shí)，首先應(yīng)檢查各項(xiàng)數(shù)據(jù)值是否存在異常情況，對(duì)于安裝了配變檢測(cè)儀的設(shè)備，也要定時(shí)檢查數(shù)據(jù)反饋情況。根據(jù)這兩者對(duì)三相電流進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，盡早發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)對(duì)負(fù)荷承載進(jìn)行有效調(diào)控，從而使得三相電流處于一個(gè)平衡的狀態(tài)，減少損耗。在變壓器的各項(xiàng)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時(shí)，要及時(shí)地查找原因，作出相應(yīng)的處理。

4.5 加強(qiáng)對(duì)電力系統(tǒng)的管理

現(xiàn)今國家電網(wǎng)推行“三集五大”模式進(jìn)行管理，主要目的就是轉(zhuǎn)變公司發(fā)展方式和電網(wǎng)的發(fā)展方式。電力企業(yè)將由粗放型轉(zhuǎn)變?yōu)榧s型，對(duì)于人力資源、財(cái)務(wù)和物資采取集約化的管理方式，構(gòu)建大規(guī)劃、大運(yùn)行、大檢修、大營銷體系和大建設(shè)體系。通過“三集五大”模式進(jìn)行管理，從而提高資源的利用率，使得電力企業(yè)發(fā)展更加規(guī)范化、集約化。

低壓配網(wǎng)的安全運(yùn)行也離不開高效的管理。電力企業(yè)的管理層應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)電力人員和維修人員的管理，使其對(duì)電力系統(tǒng)的檢修工作盡職盡責(zé)，細(xì)心發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)中出現(xiàn)的各種問題，并及時(shí)對(duì)問題進(jìn)行解決。企業(yè)的發(fā)展離不開員工的努力，員工的發(fā)展也離不開企業(yè)，這兩者相輔相成。電力系統(tǒng)安全輸送電能離不開電力工作人員，只有加強(qiáng)對(duì)他們的管理才能促使他們及時(shí)地去解決電力系統(tǒng)中出現(xiàn)的問題，進(jìn)而為用戶提供更加安全、質(zhì)量更好的電能。

5 結(jié)束語

時(shí)代的發(fā)展帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶動(dòng)電力行業(yè)的發(fā)展。電力行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展離不開電能的安全高效輸送。現(xiàn)今人們的日常生活需求離不開電力的供應(yīng)，人們的用電質(zhì)量需求也在逐步升高，這使得電力公司不僅僅只是輸送電力給用戶，還應(yīng)該輸送高質(zhì)量、高效率的電能。因此，電力公司要穩(wěn)抓電力系統(tǒng)的各個(gè)方面。電力系統(tǒng)中三相不平衡問題的出現(xiàn)，導(dǎo)致電力系統(tǒng)設(shè)施設(shè)備、用戶電器、用電情況還有一些動(dòng)力企業(yè)的電動(dòng)機(jī)等都受到了一定程度的影響，只有對(duì)低壓配網(wǎng)中的三相電流平衡進(jìn)行穩(wěn)固，才能減少這些方面的影響。為此，需要電力人員積極進(jìn)行檢測(cè)，電力公司積極引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)等等。通過這些舉措進(jìn)行節(jié)能降耗，提高用戶用電質(zhì)量。