电动机三相直流电阻不平衡的原因
摘要：本文以电动机直流电阻三相不平衡为研究对象，以笔者实际工作出发，以实际的例子为研究对象，进一步剖析电动机直流电阻三相不平衡的原因，并针对引起的原因提出相应的解决办法，希望通过本文的研究可以为今后解决电动机直流电阻三相不平衡的问题提供借鉴的作用。
关键词：电动机；直流电阻；三相不平衡；原因；对策
引言
为了防止防洪设备电气设备原因而引起事故发生，因此，必须在汛期前对防洪设备电气部分进行检查，做到发现问题及时处理，确保厂房防洪设备电气部分运行正常。主要是对溢流坝启闭机的电动机定期进行检修，以确保其要内容包括电动机外壳的清洗，电动机绝缘电阻的测量，电动机端盖、地脚螺丝的检查，电动机接地线的检查、轴承润滑油的检运行的稳定性。在2011年4月26日我们对溢流坝启闭机室#1、#2、#3、#4、#5、#6、#7表孔的所有电气设备进行了检查，主查、电源电缆的检查，电动机的启动设备（交流接触器）的检查，以及设备双编标识及6S目视标识的完善。
1.检修概况
1.1 设备技术参数
大唐岩滩水力发电有限责任公司，溢流坝共有7个表孔，孔口净宽为15m，设有露顶式工作闸7扇。该闸门布置于距堰顶下游侧4m处，底槛高程201.511m，底槛中心线桩号下0＋010.763m，系枢纽的主要泄洪建筑物，闸门为动水启闭。主起升电机共14台，油泵电机共14台，抱闸电机共28台。
溢流坝#1表孔的四台抱闸电动机的绝缘测试，在测试电压1000伏，抱闸电动机带电缆三相整体对地测量的数据都达到50 MΩ以上。
根据我们的实测值与中国大唐集团公司企业标准《电力设备交接和预防性试验规程》Q/CDT 107 001-2005的规定的验收标准的大于0.5MΩ对比，可以知道，#1、#2、#3、#4抱闸电动机的绝缘电阻均符合使用要求，接下来我们需要对电动机的直流电阻进行测量，在测量过程中我们发现溢流坝#1表孔#1抱闸电动机的直流电阻三相阻值不平衡。实测的#1表孔#1抱闸电动机直流电阻的三相阻值如下表所示：
表3 #1表孔#1抱闸电动机直流电阻值测试数据
农村低压电网改造后低压电网结构发生了很大的变化，电网结构薄弱环节基本上已经解决，低压电网的供电能力大大增强，电压质量明显提高，大部分配电台区的低压线损率降到了11%以下，但仍有个别配电台区因三相不平衡负载等原因而造成线损率居高不下，给供电管理企业特别是基层供电所电工组造成较大的困难和损失，下面针对这些情况进行分析和探讨。 一、原因分析 在前几年的农网改造时，对配电台区采取了诸如增添配电变压器数量，新增和改造配电屏，配电变压器放置在负荷中心，缩短供电半径，加大导线直径，建设和改造低压线路，新架下户线等一系列降损技术措施，也收到了很好的效果。但是个别台区线损率仍然很高，针对其原因，我们做了认真的实地调查和分析，发现一些台区供电采取单相二线制、二相三线制，即使采用三相四线制供电，由于每相电流相差很大,使三相负荷电流不平衡。从理论和实践上分析，也会引起线路损耗增大。 二、理论分析 低压电网配电变压器面广量多，如果在运行中三相负荷不平衡，会在线路、配电变压器上增加损耗。因此，在运行中要经常测量配电变压器出口侧和部分主干线路的三相负荷电流，做好三相负荷电流的平衡工作，是降低电能损耗的主要途经。 假设某条低压线路的三相不平衡电流为IU、IV、IW，中性线电流为IN，若中性线电阻为相线电阻的2倍，相线电阻为R，则这条线路的有功损耗为ΔP1=（I2UR+I2VR+I2WR+2I2NR）×10-3 （1） 当三相负荷电流平衡时，每相电流为（IU+IV+IW）/3，中性线电流为零，这时线路的有功损耗为 ΔP2=■2R×10-3 （2）
三相不平衡负荷电流增加的损耗电量为 ΔP=ΔP1-ΔP2=■（I2U+I2V+I2W-I2UI2V-I2VI2W+I2WI2U+3I2N）R×10-3 （3）同样,三相负荷电流不平衡时变压器本身也增加损耗,可用平衡前后的负荷电流进行计算。由此可见三相不平衡负荷电流愈大，损耗增加愈大。 三相负荷电流不平衡率按下式计算 K=■×100 （4）■代表平均电流 一般要求配电变压器出口三相负荷电流的不平衡率不大于10%，低压干线及主要支线始端的三相电流不平衡率不大于20%。可见若不平衡，线损可能增加数倍。据了解，目前农村单相负荷已成为电力负荷的主要方面，农村低压线路虽多为三相四线，但很多没有注意到把单相负荷均衡的分配到三相电路上，并且还有一定数量的单相两线、三相三线制供电。按一般情况平均测算估计，单相负荷的线损可能增加2～4倍，由此可知，调整三相负荷平衡用电是降损的主要环节。 三、现场调查分析、试验情况 实践是检验真理的标准，理论需要在实践中验证。2004年我们在庄寨供电所检查分析个别台区线损率高的原因,发现庄寨供电所杨小湖配电台区损耗严重,我们重点进行了解剖分析: 该台区配电变压器容量为100kV·A，供电半径最长550m，由上表得该配变台区267户用电量12591kW·h，没有大的动力用户，只有1户轧面条机，户均月用电46.98kW·h，低压线损一直17%左右，用钳流表测量变压器出口侧24h电流平均值为： IU=9A,IV=15A,IW=35A,IN=21A。三相负荷电流不平衡率计算为： K=■×100%=■×100%=35.59%
近年来，由于城农网改造及加强供用电管理，使供电企业的经济和社会效益有了明显提高。但一些单位在加强管理、降损节能的同时，只看到了许多表面化现象，而对有关技术改进方面缺少足够的重视。 低压电网的三相平衡一直就是困扰供电单位的主要问题之一，低压电网大多是经10／0．4KV变压器降压后，以三相四线制向用户供电，是三相生产用电与单相负载混合用电的供电网络。在装接单相用户时，供电部门应该将单相负载均衡地分接在A、B、C三相上。但在实际工作及运行中，线路的标志、接电人员的疏忽再加上由于单相用户的不可控增容、大功率单相负载的接入以及单相负载用电的不同时性等，都造成了三相负载的不平衡。低压电网若在三相负荷不平衡度较大情况下运行，将会给低压电网与电气设备造成不良影响。 一、低压电网三相平衡的重要性 1．三相负荷平衡是安全供电的基础。三相负荷不平衡，轻则降低线路和配电变压器的供电效率，重则会因重负荷相超载过多，可能造成某相导线烧断、开关烧坏甚至配电变压器单相烧毁等严重后果。 2．三相负荷平衡才能保证用户的电能质量。三相负荷严重不对称，中性点电位就会发生偏移，线路压降和功率损失就会大大增加。接在重负荷相的单相用户易出现电压偏低，电灯不亮、电器效能降低、小水泵易烧毁等问题。而接在轻负荷相的单相用户易出现电压偏高，可能造成电器绝缘击穿、缩短电器使用寿命或损坏电器。对动力用户来说，三相电压不平衡，会引起电机过热现象。 3．三相负荷保持平衡是节约能耗、降损降价的基础。三相负荷不平衡将产生不平衡电压，加大电压偏移，增大中性线电流，从而增大线路损耗。实践证明，一般情况下三相负荷不平衡可引起线损率升高2％-10％，三相负荷不平衡度若超过10％，则线损显著增加。 有关规程规定：配电变压器出口处的负荷电流不平衡度应小于10％，中性线电流不应超过低压侧额定电流的25％，低压主干线及主要分支线的首端电流不平衡度应小于20％。通过电网技术改造，要真正使低压电网线损达到12％以下，上述指标只能紧缩，不能放大。 4．只有三相阻抗平衡，才能保证低压漏电总保护良好运行，防止人身触电伤亡事故。 二、三相负载不平衡的影响 1．增加线路的电能损耗。在三相四线制供电网络中，电流通过线路导线时，因存在阻抗必将产生电能损耗，其损耗与通过电流的平方成正比。 当低压电网以三相四线制供电时，由于有单相负载存在，造成三相负载不平衡在所难免。当三相负载不平衡运行时，中性线即有电流通过。这样不但相线有损耗，而且中性线也产生损耗，从而增加了电网线路的损耗。 2．增加配电变压器的电能损耗。配电变压器是低压电网的供电主设备，当其在三相负载不平衡工况下运行时，将会造成配变损耗的增加。因为配变的功率损耗是随负载的不平衡度而变化的。 3．配变出力减少。配变设计时，其绕组结构是按负载平衡运行工况设计的，其绕组性能基本一致，各相额定容量相等。配变的最大允许出力要受到每相额定容量的限制。假如当配变处于三相负载不平衡工况下运行，负载轻的一相就有富余容量，从而使配变的出力减少。其出力减少程度与三相负载的不平衡度有关。三相负载不平衡越大，配变出力减少越多。为此，配变在三相负载不平衡时运行，其输出的容量就无法达到额定值，其备用容量亦相应减少，过载能力也降低。假如配变在过载工况下运行，即极易引发配变发热，严重时甚至会造成配变烧损。 4．配变产生零序电流。配变在三相负载不平衡工况下运行，将产生零序电流，该电流将随三相负载不平衡的程度而变化，不平衡度越大，则零序电流也越大。运行中的配变若存在零序电流，则其铁芯中将产生零序磁通。(高压侧没有零序电流)这迫使零序磁通只能以油
电动机三相电流不平衡的原因及处理方法 l 当三相电源基本对称时，异步电动机在额定电压下的三相空载电流，其任何一相与平均值的偏差不得大于平均值的10％。因此，只有在三相电压不平衡程度过大，或电动机本身存在故障的情况下，电动机才会出现较大的三相电流不平衡。三相异步电动机运行时出现三相电流不平衡时，其可能原因有： (1)三相电源电压不平衡而引起电动机的三相电流不平衡； (2)电动机绕组匝间短路； (3)绕组断路(或绕组并联支路中一条或几条支路断路)； (4)定子绕组内部分线圈接反； (5)电动机三相绕组的匝数不相等。 三相异步电动机如由于上述原因而产生三相电流不平衡故障时，可采用以下方法处理： (1)用电压表测量三相电源电压如确系不平衡时，则应找出原因子以排除； (2)对于电动机绕组匝间短路故障，首先可观察绕组端部有无因高温使线圈烧焦、变色的地方，或闻到绝缘烧焦的气味。当目测观察找不出匝间短路位置时，可用短路侦察器进行检查。如果线圈内存在匝间短路，则串接在短路侦察器线圈回路的电流表读数就将明显增大； (3)绕组的断路故障可用万用表或电桥表测量三相电阻进行检查，电动机绕组三相电阻的最大差值不得超过三相电阻平均值的3%；
(4)检查定子绕组部分线圈接反故障，可对某相绕组施加以低压直流电压，并沿铁心槽面用指南针逐槽检查其极性。如果指南针在每个极相组上的指示方向依次按N、S、N、S改变，则表示绕组的接法正确；反之，即表明某极相组被接反；如果指南针放在同一极相组内邻近的几槽槽面上，其方向变化不定，则说明该极相组内可能有个别线圈嵌反或接错。对接错或嵌反的极相组与线圈，均应按绕组展开图或接线原理图的接法予以更正； (5)对于三相绕组匝数不相等的故障，则可将各相首、尾端串联通电，并用电压表分段测量电压降。先测量每相电压是否相等，再测量不正常一相的各极相组电压是否相等，最后测量不正常极相组内各线圈电压是否相等，这样就可最终找到匝数有错误的线圈。
电机三相不平衡的原因分析与预防 电气火灾是目前企业安全生产的主要威胁之一，据大陆消防部门统计，2007年共发生火灾15.9万起，其中电气火灾最多，占火灾总数的28.8%，这就意味着大约每十分钟就有一起电气火灾的发生，因此电气火灾是火灾隐患的重点防御对象。电机在各种生产设备应用十分广泛，由于其自身特性，由三相不平衡引起的火灾隐患十分常见，故而，我们本月安全快讯的主题是：电机三相不平衡之原因分析。 三相不平衡是指由于各种原因导致用电设备三相负载中各相的电压不对称。《电能质量三相电压允许不平衡度》(GB/T15543-1995)标准规定：在电力系统正常运行方式下，由于负序分量而引起的PCC点连接点的电压不平衡，电力系统公共连接点正常运行方式下不平衡度允许值为2%，短时间不得超过4%。超过此值就会对供电和用电设备产生危害，乃至烧毁设备和引发火灾等。 一、三相负载不平衡对电机的危害 1．增加损耗：由于三相交流电的特殊性，在三相完全平衡与极端不平衡的情况下相比，后者的线路损耗将是前者的6倍。 2．降低电压质量：由于三相不平衡，就会使有的相电压偏高，有的相电压偏低，不仅影响电机的正常使用，电压过低会产生电流损坏，电压过高会产生电压损坏。 3．增加维护成本：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。从而使电机效率下降，输出亏耗等影响。当负载变更或交替时容易发生超载、短路现象。加速设备部件更换频率，增加设备维护的成本。 4．损坏用电设备：三相不平衡会导致电机的局部过热而使局部加速老化或直接烧坏，从而使整个设备损坏。 5．发生火灾：一旦三相不平衡导致电机过热乃至产生火花，电气本身或周围环境达到
三相不平衡电路零线电流怎么计算 作者：wanggq 有三根加热器，分别为10，20，30KW，星形连接在三相电源中，请问零线电流为多少？ 引用楼主的：有三根加热器，分别为10，20，30KW，星形连接在三相电源中，请问零线电流为多少？――――――――――――――――――――――――――――――――――――――― 这个问题比较简单。但是，在解答这个问题时，还是要先限定一些参数（即：先假设条件），以免发生歧义。下面的算法谨供网友们参考。 根据楼主的题意设：三根加热器Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3是纯电阻元件，额定电压为220V，额定功率分别为10kw，20kw，30kw。电源是正弦对称三相四线制 （220v / 380v）交流电源、且容量远大于负载总容量（即：可以忽略电源及包括中性线在内的输电线路对负载供电时的压降损失）。 解： Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3联成星形电路，由于有中性线的存在，所以Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3都工作在额定220v电压下。它们各自的工作电流（有效值）为： Ｉ1＝10kw / 220V＝45.45A Ｉ2＝20kw / 220V＝90.91A Ｉ3＝30kw / 220V＝136.36A
给三根加热器的联结星点上的四个电流标定方向，设：Ｉ1、Ｉ2、Ｉ3都是流进“星点”的电流，取正号，设：中性线上的电流Ｉn 是流出“星点” 的电流，取负号。 正弦交流电的四种计算方法中有两种比较简单，它们是用复数来计算的解析法和用矢量图来计算的图解法。图解法比较容易理解，解析法比较精确。通常是两种方法配合使用，楼主提供的一组功率数据比较特殊。所以，用图解的方法也能得到很精确的结果：
由于楼主这个题目所给出的这一组功率数据较特殊，我们工人还有更简便的解法：
三相不平衡系统功率因数准确计量方法的研究 摘要：近几年来，社会各界对电力系统三相不平衡现象给予了很大的重视程度，科研人员对三相不平衡系统做出了较为深入的研究，但是仍然没有对三相不平衡 系统的功率因数达成一致，本文利用仿真系统建立起了三种不一样的三相不平衡 系统功率因数的仿真模型，对比三种不一样的功率因数下的视在功率平方和线路 损耗之间的关系，寻找比较具有实际应用价值的三相不平衡系统的功率因数。 关键词：三相不平衡；功率因数；计量方法 进入新世纪以来，不平衡负荷在电力机车以及交流电弧炉等方面的出现概率 越来越大，因此，电力系统中的三相不平衡现象出现的越来越频繁，而且形势越 来越严峻。三相不平衡现象会导致电能的计量出现失误，进而导致有关单位不能 正确地对供电量进行计算。现在，所有的电能计量方式都只适用于三相平衡系统 的电能计量，而不能应用于三相不平衡系统，所以，研究人员迫切地需要找到三 相不平衡系统功率因数的准确计量方法。 1 三相不平衡系统的概述 1.1 引起三相不平衡的原因 电能对于全世界的发展来说发挥着极其重要的作用，而且对于现阶段我国的 经济发展来说，电能更是完全不可替代的。目前，电能的发展情况已经成为了一 个国家科技水平的象征。在以科学技术作为支撑的现代社会，对于供电质量的要 求越来越高，所供应的电力不仅需要具有一定的稳定性和可靠性，还要便于控制 和应用。然而，经济水平的不断发展却给电能供应带来了一系列不好的影响，电 能供应的稳定性受到了非常大的影响而且电力系统非常容易受到污染。在利用半 导体整流、变频调速器以及逆变装置这些具有冲击性、非线性以及不平衡的用电 负荷的时候就会导致供电质量的明显降低。用户在利用电能的时候对供电质量的 要求越来越高，除此之外，电力系统里面采用了大量精密仪器，可以灵活便捷地 显示出供电系统的运行情况，更加需要高品质的电能。 表征电能质量的指标有很多，比如供电电压的塌陷、间断、闪变、波动、畸变、谐波、高频干扰以及三相不平衡等，其中，三相不平衡是用来表征供电质量 的很重要的一个指标。供电系统三相不平衡的含义是指三相电压或者是电流具有 不一样的幅值，并且幅值差比较大，已经大过了规定的范围。所谓的三相平衡系 统是一种理想化的三相交流系统，在这样的情况下，三相电压或者是电流具有完 全一致的幅值，其相位差是2 /3。在实际的供电系统中，多种因素会干扰电力系 统的稳定运行，进而出现了三相不平衡现象。 所有导致三相不平衡原因都可以归纳为两种情况：一种是事故引起的，另一 种是正常出现的。事故性不平衡就是指三相系统里面的若干相发生了故障而导致 整个系统出现了问题，比如单相接地导致某一相的电压为零的情况。在电力系统 的正常运行过程中是绝对不可以出现上述的情况的，一旦出现就必须马上进行处理，防止更可怕的事故出现。正常性不平衡是由于供电系统的三相元件或者是三 相负载不对称而引发的。 1.2 三相不平衡带来的负面影响 1.2.1 三相不平衡会增大变压器的损耗 用户在用电过程中经常会出现三相负载不平衡的情况，如果变压器长时间在 这样的情况下运行，必然会出现运行不对称的情况进而在很大程度上对变压器造 成损耗，不仅仅只是空载损耗还包括负载损耗。根据电力部门的有关规定，正常
电动机三相电流不平衡的原因及表现 1三相电压不平衡 如果三相电压不平衡，电动机内就有逆序电流和逆序磁场存在，产生较大的逆序转矩，造成电动机三相电流分配不平衡，使某相绕组电流增大。当三相电压不平衡度达5％时，可使电动机相电流超过正常值的20％以上。三相电压不平衡主要表现在： (1）变压器三相绕组中某相发生异常，输送不对称电源电压。 (2）输电线路长，导线截面大小不均，阻抗压降不同，造成各相电压不平衡。 （3）动力、照明混合共用，其中单相负载多，如：家用电器、电炉、焊机等过于集中于某一相或某二相，造成各相用电负荷分布不均，使供电电压、电流不平衡。 2负载过重 电动机处于过载运行状态，尤其是起动时，电动机定、转子电流增大发热。时间略长，极易出现绕组电流不平衡现象。负载过重主要表现在： （1）皮带、齿轮等传动机构过紧或过松。 （2）联轴机件歪斜，传动机构有异物卡住。 （3）润滑油干涩，轴承卡壳，机械锈死（其中包括电动机本身机械故障）。 （4）电压过高或过低，使损耗增加。 （5）负载搭配不当，电动机额定功率小于实际负载。 3定子、转子经组故障 定子绕组出现匝间短路、局部接地、断路等，都会引起走子绕组中某一相或其二根电流过大，使三相电流严重不平衡。走子、转子绕组故障表现在： （1）定于内膛有灰尘、杂物、硬性创伤，造成匝间短路。 （2）定子绕组某相断路。 （3）定子绕组受潮，有漏电流现象。 （4）轴承、转子受损变形，转子与走子绕组相擦。 （5）鼠笼式转子绕组断条焊裂，产生不稳定电流。 4操作、维护不当 操作人员不能定期做好电气设备的检查保养工作，是人为造成电动机漏电、缺相运行，产生不平衡电流的主要因素。 操作维护不当主要表现在： （1）操作安装人员将相、零线接反。 （2）进线与接线盒相碰，有漏电流。 （3）各连接开关、触点松脱、氧化等原因造成缺相现象。 （4）频繁起动，起动时间过长或过短，造成熔丝断相。 （5）长期使用，缺少保养，使电动机衰老，局部绝缘退化。 三相电机电流不平衡可能会发生电机的绝缘击穿。是否击穿看电机绕组中的电流大小，电机启动时候启动冲击电流很大，此时发生击穿的可能性较大，但是不绝对，这跟电流的大小、绝缘等级等有关。三相电流不平衡肯定会产生电机转矩的不稳定。 产生电机三相电流不平衡的原因，个人认为主要是由于电机三相绕组不平衡造成，这当中跟电机的制造工艺有直接的关系。 其中三相电流不平衡(极 端情况是电机缺相)是主要故障之一。三相电流不平衡可能造成起动困难．电机运转时发出噪音，严重时电机会发生剧烈振动和吼叫．电流增大，如果不及时停机，还可能引起
三相不平衡详解 三相不平衡：是指在电力系统中三相电流（或电压）幅值不一致，且幅值差超过规定范围。三相不平衡是电能质量的一个重要指标，虽然影响电力系统的因素非常的多，但正常性不平衡的情况大多是因为三相的元器件、线路参数或负荷的不对称。由于三相负荷的因素是不一定的，所以供电点的三相电压和电流极易出现三相不平衡的现象，损耗线路。 一个三相平衡电路的三相电压源必须是正弦波，且频率相同，幅度相同，相位互差120度；三相的负荷阻抗相同且均为线性阻抗，因此三相的电流都是正弦波，且频率相同，幅度相同，相位互差120度。绝对的三相平衡是不存在的，实际的三相系统总是存在不同程度的不平衡现象。 ▍分类 事故性不平衡：是由于三相系统中某一相（或两相）出现故障所致。例如一相或两相断线，或者单相接地故障等。这种状况是系统运行所不允许的，一定要在短期内排除故障使系统恢复正常。 正常性不平衡：是由于系统三相元件或负荷不对称引起的。作为电能质量指标之一的“三相电压允许不平衡度”是针对正常不平衡运行工况而定的。 ▍机房设备用电三相负载不平衡造成的危害 1. 增加线路的电能损耗，大大降低配电变压器的供电效率。 2. 低压总配电输配电能力减少。
3.三相负载严重不平衡时，将导致技术机房配电柜总开关处于临界额定值运行，影响电缆的安全运行，使配电系统处于不安全运行状态。 4.影响播出设备的安全运行。三相电源负载不平衡会产生零序电流，零线电位偏移，导致三相电压不稳，严重时会损坏播出设备。 5.技术机房内三相电源负荷不平衡将造成技术电源和UPS电源资源利用率大大降低。 ▍三相供电合理分配及三相负荷不平衡度计算 在低压电网中，三相线路的导线截面积相同，当三相负荷电流大小不等时，负荷电流大的一相线路压降将增大，端电压降低，造成中性点偏移。当三相负荷严重不平衡时，一旦中性线断线，就会造成三相相电压严重不平衡，电压髙的一相就会把用电设备烧坏,而电压低的一相用电器也不能正常工作。所以，在单相用电负荷线路的配电系统中，应尽量做到三相负荷基本平衡，尽量减小负荷的不平衡度。在设计三相负荷时，要计算负荷的不平衡度。 有关资料介绍，最大相负荷及最小相负荷的不平衡度，要求控制在15%以 下。最大相负荷不平衡度d 大和最小相负荷不平衡d 小 的实用计算，计算公式为： 公式中：P 大—— 最大相负荷的功率（KW） P小——最小相负荷的功率（K W） ∑p—三相负荷总功率（KW） 如总用电量为25KW，采用三相供电L1相，L2相和L3相所分配的负荷分别为9KW、8.5KW和7.5KW。分别计算最大负荷和最小负荷的不平衡度。按公式计算： 根据计算，最大负荷相和最小负荷相的不平衡度都小于15%，所以三相负荷分配基本合理。
三相不平衡是电能质量的一个重要指标，虽然影响电力系统的因素有很多，但正常性不平衡的情况大多是因为三相元件、线路参数或负荷不对称。由于三相负荷的因素是不一定的，所以供电点的三相电压和电流极易出现不平衡的现象，损耗线路。不仅如此，其对供电点上的电动机也会造成不利的影响，危害电动机的正常运行。 配电网三相不平衡的原因 1、三相负荷的不合理分配。 很多的装表接电的工作人员并没有专业的对于三相负荷平衡的知识概念，因此在接电的时候并没有注意到要控制三相负荷平衡，只是盲目和随意的进行电路的接电荷装表，这在很大程度上造成了三相负荷的不平衡。 其次，我国的大多数电路都是动力和照明混为一体的，所以在使用单相的用电设备时，用电的效率就会降低，这样的差异进一步加剧了配电变压器三相负荷的不平衡状况。 2、用电负荷的不断变化。 造成用电负荷不稳定的原因包括了地II经常出现的拆迁，移表或者用电用户的增加； 临时用电和季节性用电的不稳定性。这样在总量上和时间上的不确定和不集中性使得用电的负荷也不得不跟随实际情况而变化。 3、对于配变负荷的监视力度的削弱。 在配电网的管理上，经常会忽略三相负荷分配中的管理问题。在配电网的检测上，对配电变压器的三相负荷也没有进行定期的检测和调整。 除此之外，还有很多因素造成了三相不平衡的现象，例如线路的影响以及三相负荷矩的不相等等。
三相不平衡的危害 1、增加线路的电能损耗 在三相四线制供电网络中，电流通过线路导线时，因存在阻抗必将产生电能损耗，其损耗与通过电流的平方成正比。 当低压电网以三相四线制供电时，由于有单相负载存在，造成三相负载不平衡在所难免。 当三相负载不平衡运行时，中性线即有电流通过。这样不但相线有损耗，而且中性线也产生损耗，从而增加了电网线路的损耗。 2、增加配电变压器的电能损耗 配电变压器是低压电网的供电主设备，当其在三相负载不平衡工况下运行时，将会造成配变损耗的增加。因为配变的功率损耗是随负载的不平衡度而变化的。 3、配变出力减少 配变设计时，其绕组结构是按负载平衡运行工况设计的，其绕组性能基本一致，各相额定容量相等。配变的最大允许出力要受到每相额定容量的限制。 假如当配变处于三相负载不平衡工况下运行，负载轻的一相就有富余容量，从而使配变的出力减少。其出力减少程度与三相负载的不平衡度有关。 三相负载不平衡越大，配变出力减少越多。 为此，配变在三相负载不平衡时运行，其输出的容量就无法达到额定值，其备用容量亦相应减少，过载能力也降低。假如配变在过载工况下运行，即极易引发配变发热，严重时甚至会造成配变烧损。 4、配变产生零序电流 配变在三相负载不平衡工况下运行，将产生零序电流，该电流将随三相负载不平衡的程度而变化，不平衡度越大，则零序电流也越大。运行中的配变若存在零序电流，则其铁芯中将产生零序磁通。 (高压侧没有零序电流)这迫使零序磁通只能以油箱壁及钢构件作为通道通过，而钢构件的导磁率较低，零序电流通过钢构件时，即要产生磁滞和涡流损耗，从而使配变的钢构件局部温度升高发热。
三相电流不平衡原因 电动机三相电流不平衡故障是指三相电流相差超过10%。本文简单的介绍了电动机三相电流不平衡故障的原因分析及处理方法。 三相电流不平衡故障是指当三相电源基本对称时，异步电动机在额定电压下的三相空载电流，其任何一相与平均值的偏差不得大于平均值的10％。 三相电流不平衡故障的原因分析：只有在三相电压不平衡程度过大，或电动机本身存在故障的情况下，电动机才会出现较大的三相电流不平衡。 三相异步电动机运行时出现三相电流不平衡时，其可能原因有： （1）三相电源电压不平衡而引起电动机的三相电流不平衡；（2）电动机绕组匝间短路；（3）绕组断路（或绕组并联支路中一条或几条支路断路）；（4）定子绕组内部分线圈接反； （5）电动机三相绕组的匝数不相等。 三相电流不平衡故障的处理方法：三相异步电动机如由于上述原因而产生三相电流不平衡故障时，可采用以下方法处理：（1）用电压表测量三相电源电压如确系不平衡时，则应找出原因子以排除；（2）对于电动机绕组匝间短路故障，首先可观察绕组端部有无因高温使线圈烧焦、变色的地方，或闻到绝缘烧
焦的气味。当目测观察找不出匝间短路位置时，可用短路侦察器进行检查。如果线圈内存在匝间短路，则串接在短路侦察器线圈回路的电流表读数就将明显增大；（3）绕组的断路故障可用万用表或电桥表测量三相电阻进行检查，电动机绕组三相电阻的最大差值不得超过三相电阻平均值的3%；（4）检查定子绕组部分线圈接反故障，可对某相绕组施加以低压直流电压，并沿铁心槽面用指南针逐槽检查其极性。如果指南针在每个极相组上的指示方向依次按N、S、N、S改变，则表示绕组的接法正确；反之，即表明某极相组被接反；如果指南针放在同一极相组内邻近的几槽槽面上，其方向变化不定，则说明该极相组内可能有个别线圈嵌反或接错。对接错或嵌反的极相组与线圈，均应按绕组展开图或接线原理图的接法予以更正；（5）对于三相绕组匝数不相等的故障，则可将各相首、尾端串联通电，并用电压表分段测量电压降。先测量每相电压是否相等，再测量不正常一相的各极相组电压是否相等，最后测量不正常极相组内各线圈电压是否相等，这样就可最终找到匝数有错误的线圈。
电动机电流高时，常常会表现在电动机发热严重，以下7点基本概括了电动机电流过高的原因。 一、电源问题 电源方面使电动机发生过热的原因，有以下几种： 1、电源电压过高 当电源电压过高时，电动机反电动势、磁通及磁通密度均随之增大。由于铁损耗的大小与磁通密度平方成正比，则铁损耗增加，导致铁心过热。而磁通增加，又致使励磁电流分量急剧增加，造成定子绕组铜损增大，使绕组过热。因此，电源电压超过电动机的额定电压时，会使电动机过热。 2、电源电压过低 电源电压过低时，若电动机的电磁转矩保持不变，磁通将降低，转子电流相应增大，定子电流中负载电源分量随之增加，造成绕线的铜损耗增大，致使定、转子绕组过热。 3、电源电压不对称 当电源线一相断路、保险丝一相熔断，或闸刀起动设备角头烧伤致使一相不通，都将造成三相电动机走单相，致使运行的二相绕组通过大电流而过热，及至烧毁。因此，对于三相电机一般不适用熔断器进行保护。 4、三相电源不平衡 当三相电源不平衡时，会使电动机的三相电流不平衡，引起绕组过热。 由上述可见，当电动机过热时，应首先考虑电源方面的原因（软启动、变频器、伺服驱动器亦可看作是电源）。确认电源方面无问题后，再去考虑其他方面因素。 二、负载问题 负载方面使电动机过热原因有以下几种： 1、电动机过载运行 当设备不配套，电动机的负载功率大于电动机的额定功率时，则电动机长期过载运行（即小马拉大车），会导致电动机过热。维修过热电动机时，应先搞清负载功率与电动机功率是否相符，以防盲无目的的拆卸。
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文件编号：GD/FS-6372 （解决方案范本系列） 电机三相不平衡的原因分析与预防详细版 A Specific Measure To Solve A Certain Problem, The Process Includes Determining The Problem Object And Influence Scope, Analyzing The Problem, Cost Planning, And Finally Implementing. 编辑：_________________ 单位：_________________ 日期：_________________
电机三相不平衡的原因分析与预防 详细版 提示语：本解决方案文件适合使用于对某一问题，或行业提出的一个解决问题的具体措施，过程包含确定问题对象和影响范围，分析问题，提出解决问题的办法和建议，成本规划和可行性分析，最后执行。，文档所展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。 电气火灾是目前企业安全生产的主要威胁之一，据大陆消防部门统计，20xx年共发生火灾15.9万起，其中电气火灾最多，占火灾总数的28.8%，这就意味着大约每十分钟就有一起电气火灾的发生，因此电气火灾是火灾隐患的重点防御对象。电机在各种生产设备应用十分广泛，由于其自身特性，由三相不平衡引起的火灾隐患十分常见，故而，我们本月安全快讯的主题是：电机三相不平衡之原因分析。 三相不平衡是指由于各种原因导致用电设备三相负载中各相的电压不对称。《电能质量三相电压允许不平衡度》(GB/T15543-1995)标准规定：在电力系
三相四线低压配电系统电压、电流不平衡问题研究 华北水利水电学院周国安 引言 低压配电系统，是指从终端降压变电站的低压侧到用户内部低压设备的电力线路，其电压一般为380/220V。对于380/220V低压配电系统，我国广泛采用中性点直接接地的运行方式，且引出中性线N和保护线PE。中性线N的功能，一是用于需要220V相电压的单相设备；二是传导三相系统中的不平衡电流和单相电流；三是减小负荷中性点电压偏移。保护线PE的功能，是防止发生触电事故，保证人身安全。通过公共的PE线，将电气设备外露的可导电部分连接到电源的中性点上，当系统设备发生单相接地故障时，便形成单相短路，使保护动作、开关跳闸、切除故障设备，从而防止人身触电，这种保护称为保护接零。 按国家标准规定，凡含有中性线的三相系统，统称为三相四线制系统，即“TN”系统；若中性线与保护线共用一根导线（保护中性线PEN）则称为“TN-C”系统；若中性线与保护线完全分开，各用一根导线，则称为“TN-S”系统；若中性线与保护线在前段共用，而在后段又全部或部分分开，则称之为“TN-C-S”系统。 对低压配电系统的配电要求： ⑴可靠性要求。低压配电线路首先应当满足用户所必须的供电可靠性要求。所谓可靠性，是指根据用户用电负荷的性质和避免由于事故停电造成经济损失，对用电设备提出的不中断供电的要求。 ⑵用电质量要求。低压配电线路应当满足用户电能质量的要求。电能质量主要是指电压、频率和基本正弦波形，三个指标中的电压质量，是看加在用电设备端的网络实际电压与该设备的额定电压之间差值，差值越大，说明电压质量越差，对用电设备的危害也越大。电压质量除了与电源有关之外，还与动力、照明线路的设计是否合理有关。频率为系统额定频率50Hz。波形应为正弦波形无谐波。 低压配电系统供电对象多为民用住宅小区、公共娱乐场所、办公楼、教学、
第二章三相电压不平衡度评估的算法原理 2.1三相电压不平衡度的定义 三相电压不平衡度为三相电压不平衡的特征指标，其定义式为： （4） 式中： U1——三相电压的正序分量方均根值，单位为伏（KV）； U2——三相电压的负序分量方均根值，单位为伏（KV）； U0——三相电压的零序分量方均根值，单位为伏（KV）。 将公式4中U1、U2、U0换为I1、I2、I0则为相应的电流不平衡度εI2和εI0。 2.2快速傅里叶变换 设电力系统中电压信号可用一个周期函数来表示,即：u(t)=u(t+kT)，式中T为周期函数的周期，且k=0，1,2,3……电力系统中电压、电流一般都满足狄里赫利条件, 因此可以分解成如下形式的傅立叶级数： （5）也可以写成下面的形式： （6） 其中；；； A0为函数的直流分量；称为基波分量；（n≥2）为高 次谐波。[9]傅立叶分析方法相当于光谱分析中的三棱镜，而信号f(t)相当于一束白光，将f(t) “通过”傅立叶变换分析后可得到信号的“频谱”。通过傅立叶变换，我们就能在全新的频率时空来认识信号f(t)。一方面可能使在时域研究中比较复杂的问题在频域中变得简单起来，简化
其分析过程；另一方面信号与系统的物理本质在频域中能更好地被揭示出来。傅立叶变换包括连续信号的傅立叶变换和离散信号的傅立叶变换，这里主要涉及到离散信号的傅立叶变换。对给定的实的或复的离散时间信号序列x0,x1,…,xN-1，设该序列绝对可和，即满足： （7） 则有： （8） 被称为序列的离散傅立叶变换（DFT）。实际上，在对非正弦周期信号的测量时，一般无法得到实际电压的函数，记录数据一般都不是连续的，而是在一段连续时间内，使电压信号经过模数转换按一定频率来采样得到用有限字长表示的离散时间信号。为了计算出各次谐波的幅值，只需从采样序列中截取整数个周期就可以计算各次谐波的幅值。设在一段连续时间内，对电 压进行均匀采样得到了采样序列，从中取出一个周期T内的N个点,记为 ，此时若离散时间点为t = kT/ N（采样时间间隔dt=T/N），在此离散点u (t) 的采样值为u (k) ，则 （9） 根据离散时间序列的数据, 按照离散傅立叶变换的理论,可以导出计算第n次谐波系数An，Bn的公式： （10） 其中n= 1 ,2 ,3 , ..., N-1。则第n 次谐波的幅值Cn为，当n取1时就可以得到基波的幅值。 但是这里存在一个计算量的问题，也就是实现算法的程序执行时间问题。考虑x(n)是长度为N的复数序列的一般情况，对某一个k值，直接计算X(k)值需要N次复数乘法，(N-1)次复数
电机电流过高的几种情况 电源问题 1、电源电压过高 当电源电压过高时，电动机反电动势、磁通及磁通密度均随之增大。由于铁损耗的大小与磁通密度平方成正比，则铁损耗增加，导致铁心过热。而磁通增加，又致使励磁电流分量急剧增加，造成定子绕组铜损增大，使绕组过热。因此，电源电压超过电动机的额定电压时，会使电动机过热。 2、电源电压过低 电源电压过低时，若电动机的电磁转矩保持不变，磁通将降低，转子电流相应增大，定子电流中负载电源分量随之增加，造成绕线的铜损耗增大，致使定、转子绕组过热。 3、电源电压不对称 当电源线一相断路、保险丝一相熔断，或闸刀起动设备角头烧伤致使一相不通，都将造成三相电动机走单相，致使运行的二相绕组通过大电流而过热，及至烧毁。因此，对于三相电机一般不适用熔断器进行保护。 4、三相电源不平衡 当三相电源不平衡时，会使电动机的三相电流不平衡，引起绕组过热。 由上述可见，当电动机过热时，应首先考虑电源方面的原因（软启动、变频器、伺服驱动器亦可看作是电源）。确认电源方面无问题后，再去考虑其他方面因素。 电源问题 1、电动机过载运行 当设备不配套，电动机的负载功率大于电动机的额定功率时，则电动机长期过载运行（即小马拉大车），会导致电动机过热。维修过热电动机时，应先搞清负载功率与电动机功率是否相符，以防盲无目的的拆卸。 2、拖动的机械负载工作不正常 设备虽然配套，但所拖动的机械负载工作不正常，运行时负载时大时小，电动机过载而发热。 3、拖动的机械有故障 当被拖动的机械有故障，转动不灵活或被卡住，都将使电动机过载，造成电动机绕组过热。故检修电动机过热时，负载方面的因素不能忽视。 电机本身问题 1、电动机绕组断路 当电动机绕组中有一相绕组断路，或并联支路中有一条支路断路时，都将导致三相电流不平衡，使电动机过热。
三相不平衡电路零线电流怎么计算 有三根加热器，分别为10，20，30KW，星形连接在三相电源中，请问零线电流为多少？ 引用楼主的：有三根加热器，分别为10，20，30KW，星形连接在三相电源中，请问零线电流为多少？ 这个问题比较简单。但是，在解答这个问题时，还是要先限定一些参数（即：先假设条件），以免发生歧义。下面的算法谨供网友们参考。 根据楼主的题意设：三根加热器Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3是纯电阻元件，额定电压为220V，额定功率分别为10kw，20kw，30kw。电源是正弦对称三相四线制 （220v / 380v）交流电源、且容量远大于负载总容量（即：可以忽略电源及包括中性线在内的输电线路对负载供电时的压降损失）。 解： Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3联成星形电路，由于有中性线的存在，所以Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3都工作在额定220v电压下。它们各自的工作电流（有效值）为： Ｉ1＝10kw / 220V＝45.45A Ｉ2＝20kw / 220V＝90.91A Ｉ3＝30kw / 220V＝136.36A 给三根加热器的联结星点上的四个电流标定方向，设：Ｉ1、Ｉ2、Ｉ3都是流进“星点”的电流，取正号，设：中性线上的电流Ｉn 是流出“星点” 的电流，取负号。
正弦交流电的四种计算方法中有两种比较简单，它们是用复数来计算的解析法和用矢量图来计算的图解法。图解法比较容易理解，解析法比较精确。通常是两种方法配合使用，楼主提供的一组功率数据比较特殊。所以，用图解的方法也能得到很精确的结果： 由于楼主这个题目所给出的这一组功率数据较特殊，我们工人还有更简便的解法：
回复：雨夜闻茶香关于 请问三楼计算中的j78,73和j118.09是怎么得来的？ 还望指教！ 下面是对以上问题的回复： 用图文并茂的形式来回答问题比较容易使人理解。下面是补充说明：
三相电机电流过高的7种情况 1电源问题 电源方面使电动机发生过热的原因，有以下几种： 1、电源电压过高 当电源电压过高时，电动机反电动势、磁通及磁通密度均随之增大。由于铁损耗的大小与磁通密度平方成正比，则铁损耗增加，导致铁心过热。而磁通增加,又致使励磁电流分量急剧增加，造成定子绕组铜损增大，使绕组过热。因此,电源电压超过电动机的额定电压时，会使电动机过热。 2、电源电压过低 电源电压过低时，若电动机的电磁转矩保持不变，磁通将降低，转子电流相应增大，定子电流中负载电源分量随之增加，造成绕线的铜损耗增大，致使定、转子绕组过热。 3、电源电压不对称 当电源线一相断路、保险丝一相熔断，或闸刀起动设备角头烧伤致使一相不通，都将造成三相电动机走单相，致使运行的二相绕组通过大电流而过热，及至烧毁。因此，对于三相电机一般不适用熔断器进行保护。 4、三相电源不平衡 当三相电源不平衡时，会使电动机的三相电流不平衡，引起绕组过热。 由上述可见，当电动机过热时,应首先考虑电源方面的原因（软启动、变频器、伺服驱动器亦可瞧作就是电源）。确认电源方面无问题后，再去考虑其她方面因素。 2负载问题 负载方面使电动机过热原因有以下几种： 1、电动机过载运行 当设备不配套，电动机的负载功率大于电动机的额定功率时，则电动机长期过载运行（即小马拉大车），会导致电动机过热。维修过热电动机时，应先搞清负载功率与电动机功率就是否相符，以防盲无目的的拆卸。 2、拖动的机械负载工作不正常 设备虽然配套,但所拖动的机械负载工作不正常，运行时负载时大时小，电动机过载而发热。 3、拖动的机械有故障 当被拖动的机械有故障，转动不灵活或被卡住，都将使电动机过载，造成电动机绕组过热。故检修电动机过热时，负载方面的因素不能忽视。 3电机本身问题 1、电动机绕组断路
实例分析三相异步电动机电流不平衡原因 水电保障中心李谢民 摘要： 三相异步电动机重绕后出现三相电流不平衡现象，经原因分析和实验排查，发现是由于绕组内部引线接线质量问题引起的。 关键词：绕组重绕，电流不平衡，原因分析，疑点分析，实验验证 一台机床用三相异步电动机，型号为AO2-90L2，功率2.2KW，额定电流4.65A，在完成绕组重绕大修后进行空载试机，试机转速正常，但出现三相电流不平衡现象，略有温升。针对此电机三相电流不平衡的现象，我根据现场复查情况进行了如下原因分析和实验验证。 一、可能造成电动机三相电流不平衡的原因 1．电源的影响。当三相电压不平衡度达5％时，电动机内会产生较大的逆序转矩，使某相绕组电流增大，造成电动机三相电流分配不平衡。 2.电机负载分配的影响。负载过重或不平衡会导致电动机三相电流不平衡。 3.电机绝缘原因的影响。定子绕组出现匝间短路、局部接地、断路等，会引起绕组中某一相或其两相电流过大，使三相电流严重不平衡。 4.操控机构发生电源缺相故障会导致电机三相电流的不平衡。 5.电机自身原因，如绕组重绕后三相绕组匝数不相等、绕组出现短路或断路故障、内部接线错误、焊接不良等。 二、对应原因分析进行检查验证 1.用MF47指针式万用表检测三相电源，AB相385V、AC相385V、BC相387V，三相电压平衡；检查主回路熔断器、接触器等操控机构接触良好，未发现缺相现象。 2.电动机试机为全压启动，空载运行，不存在负载不平衡情况；实测三相空载电流分别为A相5.4A、B相4.8A、C相 3.1A，调整电源相序后测量值随调相而改变，电流不平衡现象明显。 3. 电动机重绕绕组后尚未浸漆，用500V兆欧表检测三相相间绝缘均大于400MΩ；三相对地绝缘都大于300MΩ；5米引线为铜芯橡皮电缆，绝缘检测大于100MΩ,电机外观检查也无明显绝缘受损点，各项绝缘性能符合标准。 4. 拆卸电机进行检查。电机槽数为18槽，底部有2个线槽在槽口部位的几片硅钢片存在放电闪络及变形痕迹，因已经过整形，不影响嵌线；此电机绕组形式为单层交叉链式，查看绕线记录正确；绕线嵌槽工艺、接线方式正确；各接头均对接锡焊用套管保护，引线穿玻纤管套管后与漆包线接触，绕组绑扎工艺符合要求；整机机械传动完好，转速正常。电机每相分布3个绕组，用MF47指针式万用表检测三相绕组直流电阻相同均为2.5Ω；线圈外观查看未发现明显电闪络痕迹，初步判断三相绕组不存在匝间短路现象，三相绕组电阻平衡。 三、疑点分析及实验验证 1.经初步检查，未发现导致三相电流不平衡的直接因素，但试机证实故障确实存在。难道是由于原绕组在短路或不当的加温拆除操作过程中，已导致变形的铁心硅钢片晶体结构破坏、层间绝缘损坏，从而在新绕组中形成涡流造成的？当硅钢片损坏后，电机转动时因磁通发生变化在该部位内部产生一垂直于磁场的感应电流,即我们常说的涡流, 涡流形成磁场变化后因其能量无处消耗,全部变成热量,因而电机虽然未加任何负荷却会很快的增加温升。但