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淺談三相負荷不平衡的原因及危害

  
評論: 更新日期:2009年12月17日

[摘 要] 低壓電網三相負荷可能因多種原因,導致不平衡,甚至不平衡度非常嚴重。三相負荷不平衡對低壓電網、配電變壓器、6~10kV高壓線路均造成危害,對供電企業(yè)安全供電降低線損、用戶安全用電影響較大。

[關鍵詞]低壓電網、三相負荷不平衡、安全供電、降低線損?
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1 引言

農網改造中采取了諸如配電變壓器放置在負荷中心,增添配電變壓器數量,縮短供電半徑,加大導線直徑,增加低壓線路,用電戶電能表集中安裝等措施,極大地改變了農村低壓電網狀況,給我們建造了一個好的電網“硬件”。但若“軟件”配套不好,尤其是三相負荷不平衡,則不能挖掘出這個好“硬件”的內部潛力,致使低壓電網的可靠性和穩(wěn)定性差,線損率較高。

2 三相負荷不平衡的原因

低壓電網三相負荷失衡有以下數種原因:
(1)低壓電網三相負荷不平衡要增加損耗,雖然是是早已被提出來了的。但在農網改造前,由于①農村低壓電網不在電業(yè)部門的必管范圍,設備線路狀況極差,線損很高,收不夠上繳電費就漲電價,即線損水平雖高但降損的壓力不大。②農村照明等單相負荷很小,只占總用電負荷的5~20%左右,故雖進行過低壓整改,多是把配電變壓器移到負荷中心、改造低壓線路、整改戶內線路等。三相負荷不平衡由于是較次要的因素,沒有也不可能引起人們足夠注意,故實踐很少,亦不可能提出調平三相負荷的具體方法。
(2)農網改造由于規(guī)模大、任務重、時間緊,不可能面面俱到(如規(guī)劃調平三相負荷);加之改造資金有限,為了降低費用,架設了一定數量的單相兩線線路,尤其是低壓分支線路中,單相兩線線路占一定比例;還有在下戶線接火施工中,一些施工人員素質低,沒有三相負荷平衡的概念,施工中或隨意接單相負荷,或為了不接成380V,把單相負荷都接到中間兩根線上。這在一定程度上加重了三相不平衡度。
(3)運行管理中,農村低壓線路雖多為三相四線,但很多沒有注意到把單相負荷均衡的分配到三相上,也不知道該怎樣做才能均衡,造成某相或某兩相負荷過多。更有甚者,有些地方供電所部署對于只有單相負荷且量值較小的三相四線線路,停用兩根相線,只用單相兩線供電,加重了三相不平衡度。
(4)有的各相負荷看上去比較接近,各相電流也較相近,但中性線電流卻很大,甚至超過最大相電流,這是因三相負荷的性質不同所引起的。
如某三相四線供電線路,測得相電壓UA=UB=UC=220V,IA=IB=4A,IC=3.2A,IN=4.2A。
為了驗證IN的值,測得各相負荷的相位|ΦA|=|ΦB|=40°,ΦC=0°,則ZA和ZB中必有一相為感性,一相為容性。設ZA 為感性, ZB為容性,向量圖如圖1所示。


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IAIB|=2cos20°IA=7.5(A)
則IN =|IAIBIC|=4.3(A),理論計算和儀表測量結果基本吻合,說明中性線電流大確因三相負荷的性質不同所引起。

(5)近年來,農村經濟飛速發(fā)展,農民生活迅速提高,尤其是農網改造完成及“同網同價”實施后,農村家庭除照明電器增多外,大量的中、高檔、大功率的家用電器進入尋常百姓家,例如電飯煲、電水壺、電炒鍋、電熱水器、電取暖器、小水泵等,單臺容量大多數在800~2000kW,都是采用單相(220V)電源,單相負荷激增;而另一方面,隨著工業(yè)的發(fā)展,農村方便食品(如方便面、掛面)銷售量增多,農戶加工饅頭、面皮、米皮出售等新生事物紛紛涌現,農副業(yè)加工量減少,農村單相負荷已成為電力負荷的主要方面。據了解,現在一般農村單相負荷已占總負荷的70%以上,富裕地方達到90%以上,經濟較差的農村也占到50~60%。在單相負荷用電量極大增長的情況下,若不注意三相平衡,可能使低壓電網的三相不平衡度很大,電網技術狀況很差。

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