三相电压不平衡的原因

admin · 发表于 2018-9-19 11:49:27

电压波动，造成电压不平衡，三相电流不平衡。三相，单相负载不平衡，造成三相电流不平衡。相与相之间短路，相与零线短路，都会造成三相电压，电流不平衡。三相平衡是针对单相和两相负荷提出的，它的实现就是将单相和两相负荷人为地尽可能均匀的分配到三相上去！之所以要保持三相平衡，原因就是：在三相四线制中，如三相负荷分布不均（相线对中性线），将产生零序电压，使零点移位，一相电压降低，另一相电压升高，增大了电压偏差。同样，线间负荷不平衡，则引起线间电压不平衡，增大了电压偏差，电压的偏差过大可能导致的最常见的事故就是烧毁电器设备！单相负荷或单相和三相负荷混用，并且负荷大小不同和用电时间的不同。所以，电网中三相间的不平衡电流是客观存在的，并且这种用电不平衡状况无规律性，也无法事先预知。导致了低压供电系统三相负载的长期性不平衡。
三相电压不平衡，主要是三相的单相负载分配不均造成的。某一相单相负载过高或过低，将导致负载端的中性点位移，而位移的方向、绝对值大小，取决于当时各相的阻抗和功率等参数。变压器的中性点是直接拦地的，该点对地电压为零，系统对称时，负载端的中性点基本不位移，但当三相的单相负载严重不均衡时，负载端中性点位移就大，就会造成某相电压低，而有的相电压会升高。规范规定，三相负载不平衡必须控制在25%以内。
　　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。三相电压不平衡（即存在负序分量）会引起继电保护误动、电机附加振动力矩和发热。额定转矩的电动机，如长期在负序电压含量4%的状态下运行，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。
　　我国目前执行的GB/T 15543—1995《三相电压允许不平衡度》规定了电力系统公共连接点正常电压不平衡度允许值为2%，同时规定了短时的不平衡度不得超过4%，其短时允许值的概念是指任何时刻均不能超过的限制值，以保证继电保护和自动装置正确动作。对接入公共连接点的每个用户引起该点正常电压不平衡度允许值一般为1.3% 。
　　大部分用户在使用过程中发生的三相电力不平衡主要原因如下：
　　1）太偏重于单相负载使各相之间发生不平衡；
　　2）系统的无效电力，高次谐波电流使各相之间发生不平衡；
　　3）机器接触端子及电缆接触不良导致另外的不平衡；
　　4）外部环境的人力，电力导致不平衡的发生；
三相不平衡对负载的影响：
　　1）电压不平衡的发生导致达到数倍的电流不平衡的发生；
　　2）诱导电动机中逆扭矩增加使温度上升，效率降低，损失增加，发生震动，输出节减等影响；
　　3）各相之间不平衡的发生带来缩短机器寿命和加快机器及部品交替周期和增加了设备维持补修的费用；
　　4）断路器容许电流的余量减少，负载变更时或负载交替时发生超载、短路；
　　5）中性线中流入过大的不平衡电流所以中性线增粗；
三相负载不平衡运行对变压器的危害
　　1）三相负载不平衡将增加变压器的损耗；
　　2）三相负载不平衡运行会造成变压器零序电流过大，局部金属件温升增高；
　　三相负荷不平衡对线损的影响
　　采用三相四线制供电方式，由于用户较为分散，线路较长，如果三相负荷不平衡，将直接增加电能在线路的损耗：当三相负荷平衡时线损最小；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最大。
　　当三相负荷不平衡时，不论何种负荷分配情况，电流不平衡度越大，线损增量也越大。
　　为此在三相四线制的低压网络运行中，应经常测量三相负荷并进行调整，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。

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