三相不平衡原因及处理

三相负荷不平衡的原因及危害

[摘 要] 低压电网三相负荷可能因多种原因，导致不平衡，甚至不平衡度非常严重。三相负荷不平衡对低压电网、配电变压器、6～10kV高压线路均造成危害，对供电企业安全供电降低线损、用户安全用电影响较大。

[关键词]低压电网、三相负荷不平衡、安全供电、降低线损

1 引言

农网改造中采取了诸如配电变压器放置在负荷中心，增添配电变压器数量，缩短供电半径，加大导线直径，增加低压线路，用电户电能表集中安装等措施，极大地改变了农村低压电网状况，给我们建造了一个好的电网“硬件”。但若“软件”配套不好，尤其是三相负荷不平衡，则不能挖掘出这个好“硬件”的内部潜力，致使低压电网的可靠性和稳定性差，线损率较高。

2 三相负荷不平衡的原因

低压电网三相负荷失衡有以下数种原因：

（1）低压电网三相负荷不平衡要增加损耗，虽然是是早已被提出来了的。但在农网改造前，由于①农村低压电网不在电业部门的必管范围，设备线路状况极差，线损很高，收不够上缴电费就涨电价，即线损水平虽高但降损的压力不大。②农村照明等单相负荷很小，只占总用电负荷的5～20％左右，故虽进行过低压整改，多是把配电变压器移到负荷中心、改造低压线路、整改户内线路等。三相负荷不平衡由于是较次要的因素，没有也不可能引起人们足够注意，故实践很少，亦不可能提出调平三相负荷的具体方法。

（2） 农网改造由于规模大、任务重、时间紧，不可能面面俱到（如规划调平三相负荷）；加之改造资金有限，为了降低费用，架设了一定数量的单相两线线路，尤其是低压分支线路中，单相两线线路占一定比例；还有在下户线接火施工中，一些施工人员素质低，没有三相负荷平衡的概念，施工中或随意接单相负荷，或为了不接成380V，把单相负荷都接到中间两根线上。这在一定程度上加重了三相不平衡度。

（3） 运行管理中，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上，也不知道该怎样做才能均衡，造成某相或某两相负荷过多。更有甚者，有些地方供电所部署对于只有单相负荷且量值较小的三相四线线路，停用两根相线，只用单相两线供电，加重了三相不平衡度。

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：

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配电网三相不平衡常见原因分析

作者：杨磊 刘天纵 张兆娴 张翠

来源：《科技风》2017年第02期

摘 要： 随着用电需求不断增加，对配电网的要求也越来越高。不仅要保证供电可靠性，还要保证电能质量。然而，在实际运行中，由于多种原因，可能造成配电台区发生严重三相不平衡，威胁配电网安全经济运行。因此，对造成三相不平衡原因进行归纳分析十分重要。本文阐述了三相不平衡的概念和实际应用中对三相不平衡台区的判定，总结了三相不平衡的四个主要危害，并对遇到的超过100个三相不平衡台区进行重点分析，归纳了产生三相不平衡的四个主要原因，为三相不平衡台区原因查找及治理提供参考。

关键词：配电网；配电变压器；三相不平衡

当前，配电网结构复杂，电力用户的用电类型也多种多样，由于负荷类型不同、用电时间不同等多种原因，可能导致配电变压器台区出现严重的三相不平衡。随着用户对电能质量的要求不断提高，配电网三相不平衡问题日益突出。在配电台区中，理想状态是使负荷平均地分配到A、B、C三相上并运行于三相平衡状态，但实际中很难做到。实际负荷多以单相负荷、单-三相负荷混合形式存在，某些地区单相负荷占比大，所以会产生三相不平衡，严重的三相不平衡状态会对供电质量造成影响，本文主要对实际中遇到的超过100个三相不平衡台区的产生原因进行归纳分析，总结了四个主要原因。

一、三相不平衡概念

三相不平衡是电能质量的指标之一，分为三相电压不衡和三相电流不平衡。对于三相电压不平衡，国标GB15543-2008《电能质量三相电压不平衡》对电压不平衡的定义为，三相电压在幅值上不同或相位差不是120度，或兼而有之[ 1 ]。且规定电力系统公共连接点电压不平衡度限值为负序电压不平衡度允许值不超过2%，短时不超过4%。

在实际中，还常用到三相电流不平衡的概念，三相电流不平衡与三相电压不平衡类似，引入三相电流不平衡度来表示不平衡程度大小，国网公司PMS2.0监测系统中将其定义为：

三相不平衡产生的原因

电力系统三相不平衡可以分为事故性不平衡和正常性不平衡两大类。事故性不平衡由系统中各种非对称性故障引起，比如单相接地短路或两相相间短路等。事故性不平衡一般需要保护装置切除故障元件，经故障处理后才能重新恢复系统运行。

电力系统在正常运行方式下，供电环节的不平衡或用电环节的不平衡都将导致电力系统三相不平衡。电力系统是有发电、输电、配电和用电各个环节组成的统一整体。其中发电、输电和配电又称为供电环节。供电环节所涉及的三相元件有发电机、变压器和线路等。由于三相发电机、变压器等设备通常具有良好的对称性，因此供电系统的不平衡主要来自于供电线路的不平衡。

当线路的各个阻抗和导纳分别相等时，称该线路处于平衡状态。反之，线路处于不平衡状态。一般而言，输电线路的电抗远远大于电阻，因此常常忽略输电线路的电阻。线路的电抗不仅决定于导线的材料、有效截面积以及绝缘介质等因素，同时于三相导线的排列方式有着密切的关系。当三相导线呈等边三角形排列时，各相导线所交链的磁链相等，此时三相电抗相等，三相阻抗也随之相等。当三相导线呈水平或垂直排列时，两边导线所交链的磁链相等，且大于中间相导线的磁链。由于此时三相导线磁链不相同，三相电抗不相同，三相阻抗也随之不同。通常三相线路的对地导纳近似相等，所以三相电抗相等与否直接决定了供电线路平衡与否。对于中性点不接地配电系统中的短距离线路而言，其三相导线多采用水平或垂直排列方式。由于在该排列方式中中间相导线的等值电容往往小于其余两相的等值电容，所以供电线路中间相导线的导纳高于其余两相的导纳，最终导致供电线路处于不平衡状态。

用电环节的比平衡是指系统中三相负荷不对称所引起的系统三相比平衡。三相负荷不对称是系统三相比平衡的最主要因素。产生三相负荷不对称的主要原因是单相大容量负荷（如电气化铁路、电弧炉和电焊机等）在三相系统中的容量和电气位置分布不合理。

使用电能质量分析仪可以观测到三相不平衡度。