在生產(chǎn)、生活用電中,三相負(fù)載不平衡時,使變壓器處于不對稱運行狀態(tài)。不但造成變壓器的損耗增大,甚至?xí)?dǎo)致變壓器燒毀。根據(jù)變壓器運行規(guī)程規(guī)定,在運行中的變壓器中性線電流不得超過變壓器低壓側(cè)額定電流的25%。為此,對三相負(fù)載不平衡造成對變壓器的危害,結(jié)合我所供電的情況,進行淺析。
(1)三相負(fù)載不平衡將增加變壓器的損耗:
變壓器的損耗包括空載損耗和負(fù)載損耗。正常情況下變壓器運行電壓基本不變,即空載損耗是一個恒量。而負(fù)載損耗則隨變壓器運行負(fù)荷的變化而變化,且與負(fù)載電流的平方成正比。當(dāng)三相負(fù)載不平衡運行時,變壓器的負(fù)載損耗可看成三只單相變壓器的負(fù)載損耗之和。變壓器在任意負(fù)載下運行時的功率損耗根據(jù)功率損耗公式計算,其相應(yīng)的有功損耗卻不同。變壓器在相同輸出容量的情況下,三相負(fù)載不對稱運行會大大增加變壓器的損耗,而且這種損耗是長期的,造成很大的浪費。
(2)三相負(fù)載不平衡運行會造成變壓器零序電流過大,局部金屬件溫升增高:
在三相負(fù)載不平衡運行下的變壓器,必然會產(chǎn)生零序電流。由于變壓器內(nèi)部零序電流的存在就會在鐵芯中產(chǎn)生零序磁通。這些零序磁通就會在變壓器的油箱壁或其他金屬構(gòu)件中構(gòu)成回路。但配電變壓器設(shè)計時是不考慮這些金屬構(gòu)件為導(dǎo)磁部件,所以由此引起的磁滯和渦流損耗往往會造成這些部件發(fā)熱,致使變壓器局部金屬件溫度升高,嚴(yán)重時將導(dǎo)致變壓器運行事故。
此外,三相負(fù)載不平衡運行引起的不平衡電壓存在著正序、負(fù)序、零序三個電壓分量,將使電動機出力減少。如果電動機中性線接N線,零序電流通過電動機繞組將會消耗電能,引起熱,且消耗較大的無功功率。其次,三相負(fù)載不平衡運行,將增加輸配電線路的損耗。在輸送相同容量電能的情況下,其消耗掉的功率比對稱負(fù)載運行時多得多,將造成很大的浪費。