三相不平衡补偿的原理

三相不平衡调节及无功补偿装置□杨嘉文１概述在中、低压配电网系统中，存在着大量的单相，不对称、非线性，冲击性负荷，三相负荷系统是随机变化的，这些负荷会使配电系统产生三相不平衡，三相负荷不平衡会导致供电系统三相电压、电流的不平衡，引起电网负序电压和负序电流，影响供电质量，进而增加线路损耗，降低供电可靠性。

因此电力变压器运行规程规定，Ｙ／Ｙ０变压器的中线电流不能超过额定电流的２５％。

由以上可知对负荷不平衡、无功短缺进行补偿对配电网来说有很大的实用价值，它可以降低线损，提高电能质量，增加配电网的可靠性。

由于负荷分配不均，负荷性质也不一致，造成低压供电系统无功不足，负荷不平衡。

尤其是经济水平较为发达的地区表现更为明显。

无功不足、负荷不平衡这两个问题已成为配电系统的两大难题。

针对无功不足的问题，国内解决的办法是：合理配置低压无功补偿电容器，其补偿的原则多数是共补与分补相结合，并采取可控硅投切、接触器运行的技术模式并附加电压质量监测系统，其采取手段多是通过远红外或ＧＰＲＳ通讯系统去实现。

目前这项技术已基本成熟，但它没有考虑到如何去改善配电低压系统三相不平衡的情况，投切不当时，反而增加不平衡的情况。

因此，三相不平衡的问题已成为当前配电系统亟待解决的问题，也是配电系统的技术空白。

２项目的实施的意义低压配电网是电力系统的末端，低压配电网采用三相四线制方式，配电变压器低压侧采用Ｙｎ０接线，电网的不平衡会增加线路及变压器的损耗，降低变压器的出力，影响电网的供电质量，甚至会影响电能表的精度，造成计量系统计费损失，由于三相负荷不平衡造成中线电流增大，会降低供电系统的可靠性，影响配电系统的安全运行。

２．１中线电流带来的变压器损耗２．１．１附加铁损Ｙ／Ｙｎ０接线的配电变压器采用三铁心柱结构，其一次侧无零序电流，二次侧有零序电流，因此二次侧的零序电流完全是励磁电流，产生的零序磁通不能在铁心中闭合，需通过油箱壁闭合，从而在铁箱等附件中发热产生铁损。

三相不平衡的判断方法和处理对策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。

因此，如果三相不平衡超过了配电网可以承受的范围，那么整体的电力系统的安全运行就会受到影响。

（1）三相不平衡的基本概念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。

由于各相电源所加的负荷不均衡所致，属于基波负荷配置问题。

发生三相不平衡即与用户负荷特性有关，同时与电力系统的规划、负荷分配也有关。

在电网系统中，三相平衡主要指的是三相的电压相量的大小相等，而且如果按照A、B、C的顺序进行排列，他们两两之间构成的角度都为2n/3。

而三相不平衡就是指相量大小、角度的不一致。

《电能质量三相电压允许不平衡度》(GB/T15543-1995)适用于交流额定频率为 50 赫兹。

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。

该标准规定：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%。

图例：理想的三相波形图与不平衡时的三相波形图三相电流不平衡度计算方法一般有以下常用的两个公式：不平衡度%=（最大电流-最小电流）/最大电流×100%不平衡度%=（MAX相电流-三相平均电流）/三相平均电流×100%举个例子：三相电流分别为IA=9A IB=8A IC=4A，则三相平均电流为7A，相电流-三相平均电流分别为2A 1A 3A，取差值最大那个，故MAX（相电流-三相平均电流）=3A，所以三相电流不平衡度=3/7。

（2）引起三相不平衡的原因有哪些？引起三相电压不平衡的原因有多种，如：单相接地、断线谐振等，运行管理人员只有将其正确区分开来，才能快速处理。

三相不平衡介绍一、三相不平衡概述三相电气系统如果三相电压和电流具有相同的幅值、并且相位互相差120º，则被称为平衡或对称的系统。

如果其中的一个或两个条件不满足，则称为不对称或不平衡的系统。

若三相的负荷阻抗相同且均为线性阻抗，则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。

正序、负序、零序的出现是为了量化三相系统电压或电流的不平衡，分析在系统电压、电流出现不对称现象时，把三相的不对称分量分解成对称分量（正、负序）及同向的零序分量。

只要是三相系统，就能分解出上述三个分量（有点象力的合成与分解，但很多情况下某个分量的数值为零）。

对于理想的电力系统，由于三相对称，因此负序和零序分量的数值都为零（这就是我们常说正常状态下只有正序分量的原因）。

当系统出现故障时，三相变得不对称了，这时就能分解出有幅值的负序和零序分量度了（有时只有其中的一种），因此通过检测这两个不应正常出现的分量，就可以知到系统出了毛病（特别是单相接地时的零序分量）。

下面再介绍用作图法简单得出各分量幅值与相角的方法，先决条件是已知三相的电压或电流（矢量值），当然实际工程上是直接测各分量的。

1）求零序分量：把三个向量相加求和。

即A相不动，B相的原点平移到A相的顶端（箭头处），注意B相只是平移，不能转动。

同方法把C相的平移到B相的顶端。

此时作A相原点到C相顶端的向量（些时是箭头对箭头），这个向量就是三相向量之和。

最后取此向量幅值的三分之一，这就是零序分量的幅值，方向与此向量是一样的。

2）求正序分量：对原来三相向量图先作下面的处理：A相的不动，B相逆时针转120度，C相顺时针转120度，因此得到新的向量图。

按上述方法把此向量图三相相加及取三分之一，这就得到正序的A相，用A相向量的幅值按相差120度的方法分别画出B、C两相。

这就得出了正序分量。

3）求负序分量：注意原向量图的处理方法与求正序时不一样。

A相的不动，B相顺时针转120度，C相逆时针转120度，因此得到新的向量图。

10KV配电系统三相负荷不平衡自动调整及无功补偿装置研究与运用摘要：电力系统是国民经济的重要基础，而配电系统就是电力系统的关键设备。

由于供电设备的结构及功能不同，在我国电力系统中配网的类型、结构和功能各异。

但是无论在什么条件下，配网都不可能做到随心所欲，能够做到统一规划指挥。

如果不能实现统一规划、统一指挥和统一管理，就会出现大量的重复建设和投资浪费；又由于配电网中运行管理系统不完善、故障处理效率低；又会造成大量电能消耗；更严重会给供电设备造成不可预估的损害。

配电网系统作为电力系统的重要组成部分，为保证其正常运行发挥着重要作用。

目前有两种技术可用于配电网三相负荷不平衡自动调整及无功补偿装置的研究与应用[1]。

本文根据本地区配电系统特点和故障现象对不平衡自动调整及无功补偿装置进行研究，并提出了相应改进方案和安装调试方案。

关键词：配电系统；三相负荷；无功补偿引言：通过三相负荷不平衡自动补强技术可以及时修正三相负荷不平衡并使三相负荷不平衡值得到控制，保证用电质量。

三相负荷不平衡自动补强技术采用直流电机转子补偿技术在运行中可将其投入正常运行模式，不影响正常运行时间而降低运行成本。

通过对上述技术的研究可以提高系统运行可靠性同时降低运行成本。

1、配用电设备的特性本地区的配电设备为双电源配电系统，一般分为三相配电箱、三相配电箱等。

配电箱是供配电系统中用电设备之间的连接，一般都设有隔离开关。

三相配电箱一般是作为一个配电控制站。

三相负荷为一组单极进行调节，三相间隔由一台电动机进行控制。

当系统受到突发故障时，该单孔或多孔设备可以自动切换单面运行或切换双面运行模式。

三相配电箱作为一个配电控制站可将系统在不同时段的各种不同功率负荷情况传送到不同用电设备处，为其提供电能。

由于用电设备为固定时间工作，所以往往不会出现三相负荷不平衡现象。

2、三相负荷不平衡自动补强技术三相负荷不平衡补强分为补偿和调整两种方式，其中补偿是指通过控制装置将被不平衡负荷中的一相负荷加以自动补偿来达到补强的目的。

出入相补原理的成就出入相补原理（Phase balance principle）是电气工程中的一个重要原理，主要用于解决三相电力系统中的不平衡问题。

通过合理地调整和配制系统中的电路参数，使得系统的各个分支之间的相位差保持在一个合适的范围内，从而实现电力系统的稳定运行。

出入相补原理的提出和应用，对电力系统的稳定运行和高效利用电能产生了显著的影响。

下面将从理论研究、技术应用和优点三个方面来详细介绍出入相补原理的成就。

一、理论研究出入相补原理最早源自于对于三相电力系统中不平衡的深入研究。

在电力系统中，不同负载的工作特性和参数可能会导致系统的电流不对称，从而引起电压的不平衡，出现电力系统的不稳定和运行问题。

为了解决这个问题，研究人员开始探索相位补偿的方法和原理。

出入相补原理的理论研究主要集中在三相电力系统的电流和电压的分析与计算上。

通过对电流和电压的不平衡进行分析，研究人员提出了一系列的数学模型和计算公式，用于描述和计算不平衡程度和相位差的大小。

这为后续的技术应用提供了理论基础和计算方法。

二、技术应用出入相补原理在电力系统的设计和运行中具有重要的应用价值。

根据出入相补原理，通过合理地调整电力系统的电路结构和参数，可以使得系统中各个电路分支之间的相位差保持在一个合适的范围内，从而实现电力系统的平衡和稳定运行。

在电力系统的设计中，出入相补原理可以被应用于变压器和线路的设计。

通过合理选择和配制变压器和线路的参数，使得电流分布均匀，避免系统的不平衡。

同时，出入相补原理也可以用于电力系统的控制和保护装置的设计。

通过监测系统中的电流和电压的大小和相位差，对系统进行及时的调整和保护，避免不正常的运行和事故的发生。

在电力系统的运行中，出入相补原理可以用于检测和诊断系统中的不平衡问题。

通过实时监测和记录电流和电压的变化，可以及时发现和定位电力系统中可能的不平衡源，并采取相应的措施进行补偿和调整。

三、优点出入相补原理的应用具有以下几个重要的优点：1. 提高电力系统的稳定性。

三相不平衡负载概述三相电力系统广泛应用于工业、商业和家庭领域。

然而，在三相电力系统中，由于不同负载的变化和故障，可能会导致三相不平衡负载。

三相不平衡负载是指三相电源的电流或功率在幅值或相位方面出现不均衡的情况。

本文将全面、详细、完整地探讨三相不平衡负载的原因、影响和解决方法。

原因三相不平衡负载的原因多种多样，常见的原因包括：1.不均匀的负载分布：负载在三相系统中不均匀分布，导致电流或功率不平衡。

2.负载类型：不同类型的负载对三相电源的要求不同，如果存在不匹配的负载类型，可能导致不平衡负载。

3.故障：例如短路、接地故障等，可能导致一个相的负载突然减小或消失，从而产生不平衡负载。

影响三相不平衡负载可能对电力系统和负载设备产生一系列不良影响，包括但不限于：1.电力损耗增加：由于三相电流不平衡，导致电力系统中的损耗增加，能效降低。

2.电压波动：三相不平衡负载可能导致电压波动增大，影响电力系统的稳定性。

3.负载设备过热：电流不平衡会导致负载设备的热分布不均匀，部分设备可能过热，缩短其使用寿命。

4.电流谐波产生：三相不平衡负载可能引起电流谐波，进一步影响电力质量。

解决方法为了解决三相不平衡负载问题，可以采取以下方法：1. 负载平衡通过平衡负载分布，使得各相的负载尽可能均匀。

可以通过转移负载、重新规划设备位置等方式实现负载平衡。

2. 安装静态无功补偿器静态无功补偿器（SVC）可以通过调整电容和电感来平衡三相负载。

SVC能够在三相系统中自动检测和补偿无功功率，减小不平衡负载的影响。

3. 使用自动化设备和控制系统自动化设备和控制系统可以监测三相电流和电压，及时发现和处理不平衡负载。

可以通过自动切断故障线路、调整负载分配等方式降低不平衡负载的影响。

4. 加强维护和检修定期检查电力设备，及时修复和更换故障设备。

合理规划维护计划，加强维护管理，有助于降低不平衡负载风险。

结论三相不平衡负载是三相电力系统中常见的问题，可能导致电力损耗增加、电压波动、负载设备过热和电流谐波等不良影响。

三相不平衡运行对电网的影响及无功补偿方法研究党剑飞;党艳丽;宋福根【摘要】在低压配电网中由于存在的大量电感性负荷及三相负荷用电的不同时性，尤其是单相大容量负荷的使用，造成配电网处在不平衡状态下运行，这将给配电网带来很大危害，如造成电网功率因数低、增加配电网线路和设备的损耗，影响电网电能质量等。

因此，研究三相不平衡电网运行的补偿理论和算法，实现配电网三相负荷平衡化。

降低线路损耗和提高电能质量，都具有相当重要的经济意义和社会效益。

%Because of low voltage distribution network in the presence of a large number of three-phase inductive load which is not simultaneous. In particular, high-capacity single-phase loads, resulting in uneven distribution network in the state run distribution network that will bring great harm. Such as low power factor caused by increased distribution network lines and equipment loss, affecting power quality, etc. Therefore, the study of compensation three-phase unbalanced power network theory and algorithms to achieve load balancing of three-phase distribution system and reduce line losses and improve power quality, has important economic significance and social benefits.【期刊名称】《电气技术》【年(卷),期】2012(000)008【总页数】4页(P51-54)【关键词】三相不平衡;负荷平衡化;无功补偿【作者】党剑飞;党艳丽;宋福根【作者单位】河南省驻马店供电公司,河南驻马店463000;河南省驻马店供电公司,河南驻马店463000;福建省福州大学,福州350009【正文语种】中文【中图分类】TM727功率因数低和三相不平衡是电网尤其是低压配电网普遍存在的两大问题。

三相不平衡电流补偿装置原理及应用作者：李想李晓飞李春华袁彦来源：《中国高新技术企业》2016年第04期摘要：文章通过矢量分析的方法，说明了相间跨接电容器“不但能够提供容性电流，同时还能够在相间转移部分有功电流”;阐述了用相间跨接电容器来平衡三相负荷电流的原理，提出了采用“共补+分补+跨补”的电容器混合补偿装置，解决了低压配网的三相电流不平衡问题和无功就地平衡问题，同时具有降低网耗、实现电网经济运行的良好效果。

关键词：低电压;三相不平衡电流;无功补偿;混合补偿;补偿装置文献标识码：A中图分类号：TM714 文章编号：1009-2374（2016）04-0047-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.04.0241 应用背景随着社会经济的不断发展，电力系统用电负荷不断攀升，对电网硬件装备及技术水平要求逐步提升，但目前部分地区配电网架建设处于严重的滞后状态，造成380/220V低压供电线路电压明显偏低。

尤其是农村地区及边远地区，由于供电半径过长及低压供电线路线径偏小等原因，“低电压”现象普遍存在，已经严重影响了广大民众正常的生产活动和生活质量。

“低电压”现象的根本原因在于电网供电能力不足，其治理的方向可以从两个方面入手：（1）进行电网改造和扩容，采取增建或扩建变电站、增大配变容量、拆分配变台区、缩短供电半径、改造低压线路、增大低压线径等手段，以直接提升电网的供电能力;（2）采取技术措施，提升电网的无功功率就地平衡能力、线路的局部电压调节能力和三相电流的平衡度，以间接提升电网的供电能力。

本文介绍的“三相不平衡电流补偿装置”（以下简称“本装置”），是基于就地平衡配变负荷侧无功功率和调节配变负荷侧三相不平衡电流的方法来提升配变的带负荷能力，提高380/220V低压供电线路电压的合格率，解决用户侧的“低电压”问题，同时具有降低网耗、实现电网经济运行的良好效果。

2 进行无功补偿的原因电力系统在正常运行时，电源供给的无功功率是用来在电气设备中建立和维持磁场，进行能量交换的。

配电网三相不平衡全电容调节补偿的研究曾军【摘要】我国当前的大部分低压配电系统,均采用的是三相四线制的接线方式,而该接线方式存在的缺点在于容易造成单相负载的不均衡问题,从而造成三相不平衡现象,威胁到整个配电网的正常运行.本文探讨了配电站中导致三相不平衡问题的原因及其影响,并提出采用全电容调节补偿的方法加以改善,以供参考.【期刊名称】《低碳世界》【年(卷),期】2016(000)027【总页数】3页(P91-93)【关键词】配电网;三项不平衡;全电容调节补偿【作者】曾军【作者单位】国网湖南省电力公司邵阳供电分公司,湖南邵阳422000【正文语种】中文【中图分类】TM714.3三相不平衡作为电能质量的重要指标之一，其影响因素很多，常规的不平衡情况通常是由于三相云件、线路参数或负荷不对称造成的。

由于三相负荷容易导致供电点三相电压与电流出现不平衡，损耗线路，危害电动机的正常运行，因此，必须针对三相不平衡问题及时采取措施，调整电力系统的安全运行。

就理论上来说，多相系统一般可以分为对称和不对称两类。

电网中的三相平衡，则主要指的是三相的电压相量的大小相等，而且如果按照A、B、C的顺序进行排列，两两之间构成的角度都为2π/3而三相不平衡就是指相量大小、角度的不一致。

根据对某电业局城区供电所的623台配电变压器监测仪采集的数据显示，具体的三相不平衡度分布情况如表1所示，据统计有近63，83%的公用配电变压器不平衡度超过了20%。

这不仅造成低压配电网功率因数低下，而且带来了损耗的增大。

2.1 配电网三相不平衡的原因（1）三相负荷分配不合理。

有些装表接电工作人员缺乏专业三相负荷平衡知识，在接电时为重视控制三相负荷平衡，只是盲目和随意的进行电路的接电荷装表，造成了三相负荷的不平衡。

此外，我国的大多数电路都是动力和照明混为一体，在使用单相用电设备时，会降低用电效率，进一步加剧了配电变压器三相负荷不平衡。

（2）用电负荷的变化，导致用电负荷不稳定，其原因包括拆迁、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，在总量上、时间上均存在不确定、不集中性，导致用电负荷也不得不随实际情况而改变。

三相不平衡负载补偿的原理为实现三相负荷平衡，必须采用无功功率连续可调的无功补偿装置SVC 。

采用TSC+TCR 型式SVC ，它通过改变TCR 导通角。

和TSC 投切组别，使SVC 的电纳连续可调。

针对该SVC 提出了新的控制策略，应用它，SVC 可完全补偿三相不平衡负荷，使输电线路上只有三相平衡的有功电流。

同时，负荷点的电压也得以平衡，确保了供电点的电压质量。

为了说明三相不平衡负荷的补偿原理，首先使用对称分量法对不对称负荷进行分析。

如图4.14所示，不对称的三角形连接负荷由三相对称的正序电压供电，由1台SVC 对其进行补偿，SVC 的各相电纳可独立调节。

对于中性点不接地的星形连接负荷可通过Y △变换表示成三角形连接负荷，再进行分析。

图4.14由平衡的三项正序电压所导致的供电不平衡的负荷以A 相对中性点的电压U A 为参考向量，那么A ，B ，C 三相的相电压可表示为⎪⎩⎪⎨⎧===U U U U UU CB A αα2(4-31)式中： 2321120j e f +-== α (4-32)线电压为；⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡---=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡---=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡U U U U U U U U U C B A CA BC AB )1()()1(11001110122αααα (4-33)三角形接线中每支路的负荷电流是：⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡CA BC AB CA BC ABCA BC AB U U U Y Y Y I I I 111000000(4-34)而线电流为：⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡---=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡---=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡CA BC AB CA BC ABCA BC AB C B A U U U Y Y Y I I I I I I 111000010110011101110011101(4-35)化简后得：U Y Y Y Y Y Y I I I BC CA AB BC CAAB C B A ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡---------=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡)()1()1()()1()1(2112121121αααααααα(4-36)当选择A 相作为基准相时，三相线电流与其对称分量之间的关系为：⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡C B A A A A I I I I I I 111113122021αεαα(4-37)式(4-36)中含有因子31，这是为了使对称分量变换矩阵成为酉矩阵，保证变换后功率不变。

基于Steinmetz理论的三相四线制不平衡电流补偿王江彬;田铭兴;陈敏;赵远鑫【摘要】由于零序分量的存在，三相四线制电路的不平衡补偿问题较三相三线制电路更复杂。

该文基于Steinmetz理论的对称分量分析法考虑三相三线制系统负荷的平衡化补偿思路给出了三相四线制系统负荷不平衡电流的补偿方法，并给出3种约束方程下的补偿电纳模型。

在三相四线制系统中，在已找到的3种约束方程条件下，对Y型联接的负荷进行零、负序电流补偿，并使系统功率因数提高到1。

最后通过Matlab仿真表明，所提补偿理论不仅能实现不平衡电流的平衡化，还能使系统总功率因数接近于1，证明了所提补偿理论的正确性。

%Because of the existence of zero sequence components,the unbalanced compensation of three-phase four-wire system is more complicated than that of three-phase three-wire system. The compensation method of symmetrical component analysis method based on Steinmetz theory in three-phase three-wire system load balancing compensation is considered in the three-phase four-wire system unbalanced load current compensation. Moreover,the compensation mod⁃el of three kinds of constraint equations is given. In the three-phase four-wire system with the three above constraint equations,attempts are made to compensate the zero sequence and negative sequence current for star-connected load, and increase the system power factor to 1. Finally,the Matlab simulation results show that the proposed compensation theory can not only keep the unbalanced current balanced,but also make the power factor of total system be equalto 1 approximately,which proves the correctness of the proposed compensation theory.【期刊名称】《电力系统及其自动化学报》【年(卷),期】2016(028)009【总页数】7页(P20-26)【关键词】对称分量分析法;三相四线制;约束方程;零;负序电流补偿【作者】王江彬;田铭兴;陈敏;赵远鑫【作者单位】兰州交通大学自动化与电气工程学院，兰州 730070;兰州交通大学自动化与电气工程学院，兰州 730070;兰州交通大学自动化与电气工程学院，兰州 730070;兰州交通大学自动化与电气工程学院，兰州 730070【正文语种】中文【中图分类】TM714.3在中、低压配电系统中，很多因素会造成配电系统三相不平衡［1-5］，从而导致供电系统的三相电压、电流不平衡。

低压电力系统三相不平衡原因分析及解决办法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。

因此，如果三相不平衡超过了配电网可以承受的范围，那么整体的电力系统的安全运行就会受到影响。

三相不平衡的基本概念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。

由于各相电源所加的负荷不均衡所致，属于基波负荷配置问题。

发生三相不平衡即与用户负荷特性有关，同时与电力系统的规划、负荷分配也有关。

在电网系统中，三相平衡主要指的是三相的电压相量的大小相等，而且如果按照A、B、C的顺序进行排列，他们两两之间构成的角度都为2n/3。

而三相不平衡就是指相量大小、角度的不一致。

《电能质量三相电压允许不平衡度》(GB/T15543-1995)适用于交流额定频率为 50 赫兹。

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。

该标准规定：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%。

图例：理想的三相波形图与不平衡时的三相波形图三相电流不平衡度计算方法一般有以下常用的两个公式：不平衡度%=（最大电流-最小电流）/最大电流×100%不平衡度%=（MAX相电流-三相平均电流）/三相平均电流×100%举个例子：三相电流分别为IA=9A IB=8A IC=4A，则三相平均电流为7A，相电流-三相平均电流分别为2A 1A 3A，取差值最大那个，故MAX（相电流-三相平均电流）=3A，所以三相电流不平衡度=3/7。

引起三相不平衡的原因有哪些？引起三相电压不平衡的原因有多种，如：单相接地、断线谐振等，运行管理人员只有将其正确区分开来，才能快速处理。

在开始探讨交流电动机三相电流不平衡的原因之前，我们需要先了解交流电动机的工作原理和结构。

交流电动机是一种将电能转换为机械能的设备，它包括定子和转子两部分。

定子上产生旋转磁场，而转子则在这个磁场的作用下旋转，从而驱动机械设备进行工作。

三相交流电动机的三相电流不平衡是指三个相电流的大小或相位存在差异的情况。

导致三相电流不平衡的原因有很多，主要可以分为内部因素和外部因素。

内部因素有：1. 定子绕组不平衡：如果定子绕组中存在匝数或者线圈的连接方式不同，就会导致不同相之间的电流不同。

这可能是由于制造过程中的误差或磨损引起的。

2. 转子不平衡：转子的不平衡也会导致三相电流不平衡。

这可能是由于转子的不对称或者磁通分布不均匀引起的。

3. 绕组接线不良：如果绕组的接线存在接触不良或者短路等问题，也会导致电流不平衡的现象。

外部因素包括：1. 电网不平衡：电网供电不平衡、电压波动或者负载不平衡等外部因素都会导致交流电动机的三相电流不平衡。

2. 负载不平衡：当交流电动机的负载不平衡时，也会引起三相电流的不平衡。

当负载不均匀分布时，不同相的电流也会有所差异。

交流电动机三相电流不平衡的原因是多方面的，既包括内部因素也包括外部因素。

解决这一问题需要对交流电动机的结构和性能有深入的了解，并针对性地采取相应的措施来解决。

在实际工程中，我们可以通过定期检查电动机的运行情况，及时发现并解决可能导致电流不平衡的问题，从而确保交流电动机的正常运行，并延长设备的使用寿命。

在撰写完上述内容后，我们可以通过总结和回顾性的内容来加深对交流电动机三相电流不平衡原因的理解。

我们还可以共享一些个人观点和理解，比如建议在工程实践中应该重视定期检查和维护工作，以保证设备的正常运行。

我们需要保证文章内容丰富，结构清晰，并且遵循知识文章格式。

交流电动机的三相电流不平衡是一个常见的问题，它可能会导致电动机运行不稳定，增加设备损坏的风险，并且会影响到设备的使用寿命。

分析Technology AnalysisI G I T C W 技术112DIGITCW2020.08电力技术发展促进电网推广应用，电网相关功能不断增加、完善的同时，其也出现配电网非线性符负荷持续增加态势，导致电网三相负载不平衡状况出现，势必对电网电能质量造成严重影响[1]。

而采用电网无功补偿技术，则可有效改善此囧态，可改善三相不平衡状况，优化电网功率因数。

因此，下文就对配电网三相不平衡负载下的无功补偿技术进行详细分析，旨在为进一步提高电网经济效益，促进我国电力行业持续发展提供有力参考。

1 三相负荷平衡化理论概述当下配电网配电变压器大多都为三相变压器，变压器出口的三相负荷需保证对称。

但是在实际低压配电网中有大量的单相负荷，且受单相负荷不均匀分布及投入时间不同，将导致三相不平衡影响低压电网维护运行。

平衡三相系统总功率为恒定，且其不受时间影响。

不平衡的三相系统其总功率则处于平均值上下脉动。

故在将不平衡三相系统换为平衡三相系统时，变换设备应设置好可以暂时储存电磁能量的电感线圈及电容器元件。

对于不对称的三相系统，可在不同相间并联适当补偿导纳，确保不平衡的三相负荷编程平衡三相负荷，且并不会影响电源及负荷有功功率交换。

相间负荷不平衡的平衡化理论支持下，可导出一般不平衡三相负荷平衡原理：首先，将无中性线星型接线转为三角型接线方式，在转化之后以导纳模型处理好负荷及补偿器。

当下，配电网无功补偿技术已经经过长时间革新完善，现有无功补偿装置较多，如调相机、并联电容器、并联电抗器、SVG 等。

其中，调相机向电网输送无功功率，运行存在过励磁状态，短期也可能在欠励磁状态下运行。

调相机通过改变励磁电流，控制无功功率输出大小，其过负荷能力突出。

但是调相机也有自身缺点，励磁电流过大将会对设备运行造成严重损耗，且会导致成本投入大大增加。

并联电容器通过将电容器串、并联到电网内部，可有效改善电网网络结构，理论上采取并联电容器也可实现不同电压等级的无提供补偿，属于现代城市配电网常用无功补偿方式。

储能逆变器的三相不平衡和中点电压不平衡在储能逆变器中，三相不平衡和中点电压不平衡是两个重要的技术难点。

三相不平衡是指在三相电路中，三相电压的幅值或相位存在差异，而中点电压不平衡则是指储能逆变器中，各个中点电压不一致的情况。

这两种情况都会对储能逆变器的性能和稳定性产生不利影响，因此需要采取相应的措施来解决。

让我们来深入了解三相不平衡产生的原因和影响。

三相不平衡通常是由于三相负载的不均匀性或三相电源系统的故障引起的。

在储能逆变器中，三相不平衡会导致电流不平衡，甚至可能损坏电子元件，降低逆变器的效率和稳定性。

为了解决三相不平衡问题，可以采用动态功率平衡控制技术，通过实时监测和调节三相电流，使其保持平衡，从而保证逆变器的正常运行。

让我们来探讨中点电压不平衡的问题。

在储能逆变器中，由于各个电容器、电感器等组件的不同特性，可能会导致中点电压不平衡的情况。

中点电压不平衡会使逆变器输出电压的波形失真，从而影响逆变器的输出质量和稳定性。

为了解决中点电压不平衡的问题，可以采用动态中点电压平衡控制技术，通过实时监测和调节中点电压，使其保持平衡，从而提高逆变器的输出质量和稳定性。

储能逆变器的三相不平衡和中点电压不平衡是两个需要重视的技术难点。

通过采用相应的控制技术和措施，可以有效解决这些问题，提高逆变器的性能和稳定性。

在未来的研究和实践中，我们需要进一步深入探讨和优化这些技术，以满足不断发展的储能逆变器应用需求。

储能逆变器的三相不平衡和中点电压不平衡是其在运行过程中常见的技术难题，对逆变器的性能和稳定性产生不利影响。

解决这些问题对于提高储能逆变器的运行效率和可靠性至关重要。

针对三相不平衡的问题，可以采用动态功率平衡控制技术。

该技术通过实时监测三相电流的情况，并对电流进行动态调节，以实现三相电流的平衡。

这样可以有效避免因三相不平衡导致的损坏电子元件、降低逆变器效率和稳定性的问题。

还可以在逆变器设计中考虑引入三相不平衡补偿装置，以实现三相电流的均衡，进一步提高逆变器的稳定性和可靠性。