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领步课堂——三相不平衡的危害和治理

返回列表来源:领步电能质量发布时间:2017-03-03加入收藏关注:-

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          引起三相电压不平衡因

          引起三相电压不平衡的原因有多种,如:单相接地、断线谐振等,运行管理人员只有将其正确区分开来,才能快速处理。


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          1、断线故障
          如果一相断线但未接地,或断路器、隔离开关一相未接通,电压互感器保险丝熔断均造成三相参数不对称。上一电压等级线路一相断线时,下一电压等级的电压表现为三个相电压都降低,其中一相较低,另两相较高但二者电压值接近。本级线路断线时,断线相电压为零,未断线相电压仍为相电压。
           2、接地故障
           当线路一相断线并单相接地时,虽引起三相电压不平衡,但接地后电压值不改变。单相接地分为金属性接地和非金属性接地两种。金属性接地,故障相电压为零或接近零,非故障相电压升高1.732倍,且持久不变;非金属性接地,接地相电压不为零而是降低为某一数值,其他两相升高不到1.732倍。

           谐振原因随着工业的飞速发展,非线性电力负荷大量增加,某些负荷不仅产生谐波,还引起供电电压波动与闪变,甚至引起三相电压不平衡。

            谐振引起三相电压不平衡有两种

          1、基频谐振
          基频谐振,特征类似于单相接地,即一相电压降低,另两相电压升高,查找故障原因时不易找到故障点,此时可检查特殊用户,若不是接地原因,可能就是谐振引起的。
           2、分频谐振
          另一种是分频谐振或高频谐振,特征是三相电压同时升高。
          另外,还要注意,空投母线切除部分线路或单相接地故障消失时,如出现接地信号,且一相、两相或三相电压超过线电压,电压表指针打到头,并同时缓慢移动,或三相电压轮流升高超过线电压,遇到这种情况,一般均属谐振引起。


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          三相不平衡的危害和影响

      1、对变压器的危害
       在生产、生活用电中,三相负载不平衡时,使变压器处于不对称运行状态。造成变压器的损耗增大(包括空载损耗和负载损耗)。根据变压器运行规程规定,在运行中的变压器中性线电流不得超过变压器低压侧额定电流的25%。此外,三相负载不平衡运行会造成变压器零序电流过大,局部金属件升温增高,甚至会导致变压器烧毁。
       2、对用电设备的影响
       三相电压不平衡的发生将导致达到数倍电流不平衡的发生。诱导电动机中逆扭矩增加,从而使电动机的温度上升,效率下降,能耗增加,发生震动,输出亏耗等影响。各相之间的不平衡会导致用电设备使用寿命缩短,加速设备部件更换频率,增加设备维护的成本。断路器允许电流的余量减少,当负载变更或交替时容易发生超载、短路现象。中性线中流入过大的不平衡电流,导致中性线增粗。
       3、对线损的影响

           三相四线制结线方式,当三相负荷平衡时线损Z小;当一相负荷重,两相负荷轻的情况下线损增量较小;当一相负荷重,一相负荷轻,而第三相的负荷为平均负荷的情况下线损增量较大;当一相负荷轻,两相负荷重的情况下线损增量Z大。当三相负荷不平衡时,无论何种负荷分配情况,电流不平衡度越大,线损增量也越大。


           解决三相负荷不平衡的几点措施
          1、重视规划,加强沟通
           重视低压配电网的规划工作,加强与地方政府规划等部门的工作沟通,避免配电网建设无序,尤其避免在低压配电网中出现头痛医头,脚痛医脚的局面,在配电网建设和改造当中对低压台区进行合理的分区分片供电,配变布点尽量接近负荷中心,避免扇型供电和迂回供电,配电网络的建设要遵循“小容量、多布点、短半径”的配变选址原则。
           2、争取低压集束导线供电
在对采用低压三相四线制供电的地区,要积极争取对有条件的配电台区采用3芯或者4芯电缆或者用低压集束导线供电至用户端,这样可以在低压线路施工中充分的避免三相负荷出现偏相的出现,同时要做好低压装表工作,单相电表在A、B、C三相的分布尽量均匀,避免出现单相电只挂接在一相或者两相上,在线路末端造成负荷偏相。
           3、多点接地,降低零线电能损耗
            在低压配电网零线采用多点接地,降低零线电能损耗。目前由于三相负荷的分布不平衡,导致了零线出现电流,按照规程要求零线电流不得超过相线电流的25%,在实际运行当中,由于零线导线截面较细,电阻值较相同长度的相线大,零线电流过大在导线上也会造成一定比例的电能损耗,所以建议在低压配电网公用主零线采用多点接地,降低零线电能损耗,避免因为负荷不平衡出现的零线电流产生的电压严重危及人身安全,而且通过多点接地,减低了因为发热等原因造成的零线断股断线,使得用户使用的相电压升高,损坏家用电器。此外对于零线损耗问题,在目前一般低压电缆中,零线的截面为相线的1/2,电阻值大造成了在三相负荷不平衡时,零线损耗加大,为此可以考虑到适当增大零线的导线截面,例如采用五芯电缆,每相用一个芯线而零线则用两个芯线。

           北京领步公司技术研发团队,针对三相不平衡问题,研发生产出一款LINGBU系列三相不平衡智能调节器-STUR。该产品有效地解决了这个难题,该装置具有在补偿系统无功的同时调整不平衡有功电流的作用。其理论结果可使三相功率因数均补偿至1,三相电流调整至平衡。实际应用表明,可使三相功率因数补偿到0.95以上,使不平衡电流调整到变压器额定电流的10%以内。

          [北京领步]是专注企事业单位用电异常问题治理的专家,致力于开发前端技术和产品,推动整个谐波治理行业。为各类谐波治理用户提供“24小时技术咨询”“免费检测分析”“方案设计与性价比评估”,了解更多<谐波治理>方案,欢迎点击我们的在线客服进行咨询,或者直接拨打全国统一服务热线400-056-5258,我们期待您的来电!


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