电网三相不平衡现象是如何产生的

返回列表来源：领步电能质量发布时间：2018-11-22分享加入收藏关注：-

          电网从发电、变电、配电、用电过程中是否会存在电能质量相关的问题，我们常常提及的三相不平衡又是如何定义的呢?电网不平衡度又对电网造成什么样的危害?这里将为你揭晓这些答案。
          在电网中，我们通常说的三相电压不平衡度是指三相系统中三相电压的不平衡程度，用电压或电流负序分量与正序分量的均方根百分比表示。在电能质量测试的时候，我们不但可以通过矢量图来观察三相上的电压、电流值得大小，还能评估三相不平衡度。就如同下图的三脚架，可有控制好了每一个支架的长度，才能够保持好平衡。

          我国目前执行的GB/T 15543—2008《三相电压允许不平衡度》规定电网正常运行时，负序电压不平衡不超过2%，短时不超过4%。接于公共连接点的每个用户引起该点负序电压不平衡度允许值一般为1.3%，短时不超过2.6%。这样电能实际的情况就可以在具体测试项目上直观的体现。

          这里就存在我们需要监控的测试项目：正序电压、电流，负序电压、电流，零序电压、电流，以及电压电流负序不平衡度，电压电流另需不平衡度。尤其是在电机的三相不平衡所表现出来的害处是最明显的。效果图如图3所示。

          在电机负载较多的电路中，三相电机输入电压信号，须满足一定的平衡度，如果三相不平衡，则可能会引起继电保护误动、电机附加振动力矩和发热、电机转速不均匀、电控制设备紊乱、零线电流过大等现象，严重会造成电机损坏。由于发热，电动机绝缘的寿命将会降低一半，若某相电压高于额定电压，其运行寿命的下降将更加严重。

          为此在三相四线制的低压电力系统运行中，应经常测量三相负荷，一旦出现不平现象马上解决，使之平衡，这是降损节能的一项有效措施，对于输送距离比较远的配电线路来说，效果尤为显著。

解决办法
          三相不平衡智能调节器（Smart Three-phase Unbalanced Regulator，简称STUR）是一种用于动态治理电网三相不平衡、补偿无功的新型电力电子装置，它能够根据电网用户由于不同时间段或不同负荷导致的电网三相不平衡电流，利用先进控制算法分离出不平衡电流的正负零序及无功，通过触发功率器件IGBT，使逆变器发出与之相反的抵消电流，达到消除不平衡及补偿无功的作用。

工作原理
          三相不平衡补偿原理：DSP控制器实时检测负载电流，计算分析负载电流并判断系统是否处于不平衡状态，采用先进控制算法分离出不平衡电流的正序分量、负序分量和零序分量，然后控制器实时驱动IGBT，STUR发出与负序分量和零序分量反向的电流，最后电网侧电流达到三相平衡状态。
 

          电网电压支撑原理：DSP控制器实时检测补偿点电压数据，并判断补偿点电压是否超过设定值；超过电压上限（Umax）时，此装置输出感性电流，补偿点电压降低；当低于电压下限（Umin）时，此装置输出容性电流，补偿点电压提升；最终使各相电压稳定在正常范围内。 

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