不平衡电流的原因影响及解决办法2015.03.07
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变压器差动保护的不平衡电流及克服方法变压器差动保护是一种重要的电力系统保护装置,用于保护变压器的安全运行。
一旦发生元件的故障,例如绕组短路或接地故障,会引起差动电流不平衡,此时差动保护将起到关键的作用。
本文将详细介绍变压器差动保护中的不平衡电流问题,并探讨了一些克服方法。
不平衡电流问题是指在正常运行情况下,变压器差动保护输入和输出电流之间出现不平衡的现象。
造成不平衡电流的原因可能有多种,如绕组短路、绝缘故障以及负荷不均衡等。
不平衡电流会导致差动保护的误动作,从而影响电力系统的稳定运行。
克服不平衡电流的方法有以下几种:1.基本差动保护原理:差动保护原理是通过比较变压器的输入和输出电流来判断是否存在故障。
基本差动保护原理可以有效地检测对称故障,但对于不平衡故障的检测相对较弱。
因此,需要采用其他方法来克服不平衡电流的问题。
2.元件选择:正确选择差动保护所使用的元件对克服不平衡电流非常重要。
换流器和变压器侧比例放大器等元件应具有较好的动态响应特性和高抗干扰能力,以减少不平衡电流对差动保护的影响。
3.抗干扰能力的提高:由于电力系统中存在各种干扰源,例如负荷电流突变、谐波干扰等,这些干扰源会引起差动保护误动作。
为了克服不平衡电流,需要提高差动保护的抗干扰能力,采用滤波器、补偿器等改进措施来减少干扰。
4.组合保护:差动保护通常与其他保护装置配合使用,例如过电流保护、过热保护等。
通过组合使用多种保护装置,可以增强对不平衡电流的检测和判断能力,从而更好地保护变压器的安全运行。
5.故障录波和分析:对于差动保护误动作的原因,可以通过故障录波和故障分析来进一步研究。
录波数据可以提供详细的电流和电压波形,通过对波形的分析,可以找出导致差动保护误动作的原因,从而采取相应的措施。
总之,不平衡电流是变压器差动保护中需要解决的重要问题。
采取适当的方法和措施,可以有效地克服不平衡电流,提高差动保护的性能和可靠性,确保变压器的安全运行。
不平衡电流产生的原因1. 引言在电力系统中,不平衡电流是指三相电路中三个相之间的电流不相等。
不平衡电流的存在会导致许多问题,如设备过热、降低系统效率以及损坏设备等。
因此,了解不平衡电流产生的原因对于保证电力系统的稳定运行至关重要。
2. 不平衡电流的定义不平衡电流是指三相电路中A、B、C三个相之间的电流不相等。
在理想情况下,三相负载应该均匀分配到每个相上,使得每个相之间的负载和功率都是均衡的。
然而,在实际应用中,由于各种原因,导致了不平衡负载和不平衡功率因素,从而引起了不平衡电流。
3. 不平衡电流产生的原因3.1 负载不均匀负载不均匀是导致不平衡电流产生的主要原因之一。
当负载在各个相之间分布不均匀时,会导致每个相上承受的负载大小和功率需求量差异较大。
例如,在住宅区域中,由于居民用电习惯的不同,各个家庭的用电负载可能会有较大的差异,导致不平衡电流的产生。
3.2 供电系统不均衡供电系统不均衡也是导致不平衡电流产生的因素之一。
在供电系统中,由于线路阻抗、变压器参数和配电网络等原因,可能会导致各个相之间的电压存在差异。
当三相电压不均匀时,负载分布也会出现不均匀现象,从而引起不平衡电流。
3.3 单相接地故障单相接地故障是指三相电路中某一相与地之间发生短路或接触故障的情况。
这种故障会使得某一相上的负载突然减少或中断,并使得其他两个相承受更大的负载。
这种情况下,会产生较大幅度的不平衡电流。
3.4 非线性负载非线性负载是指负载设备所消耗的功率与输入电压之间存在非线性关系。
在非线性负载下,谐波成分会引入到系统中,从而导致不平衡电流的产生。
常见的非线性负载包括电子设备、变频器和照明设备等。
电源质量问题也会导致不平衡电流的产生。
例如,供电系统中存在的谐波、电压波动和频率变化等问题,都会对负载分布和功率需求产生影响,从而引起不平衡电流。
4. 不平衡电流的影响4.1 设备过热由于不平衡电流导致负载不均匀,使得某些设备承受更大的负载,从而导致设备过热。
电机三相不平衡电流1 什么是三相不平衡电流三相电系统中,三个相位电流的大小和相位角应该相等,这种情况称为三相平衡。
但是,在实际情况下,由于各种原因,三相电流可能会发生不平衡,其中最常见的是电机三相不平衡电流。
电机三相不平衡电流指的是电机三个相位电流大小不同或相位角不同的现象。
2 三相不平衡电流的原因(1)电源电压不平衡若三相电源电压不相等,则在三相负载中,三相电流的大小和相位角将不同。
(2)三相线路不平衡三相线路不平衡可能是由于电线电阻不同或电线长度不同引起的,这会导致三相电流不平衡。
(3)负载不平衡负载不平衡可能是由于三相负载不均匀、电机电容器损坏、电机转子不平衡等原因引起的。
3 三相不平衡电流对电机的影响(1)导致电机过热电机三相不平衡电流会导致电机内部产生轴承、绝缘、转子等部分的热点,长时间运行会导致电机温升过高,缩短电机使用寿命。
(2)电机功率下降电机三相不平衡电流会影响电机的输出功率,导致电机输出功率下降。
(3)增加电机振动和噪声电机三相不平衡电流还会导致电机转子振动加剧,增加噪音,影响电机的正常运行。
4 三相不平衡电流检测方法(1)检测电机电流可以通过电流表检测电机三个相位的电流大小和相位角是否相等,若三相电流大小不同或相位角不同,则说明电机存在三相不平衡电流。
(2)检测电机振动和噪声电机三相不平衡电流会导致电机振动加剧,增加噪音。
可以通过测量电机振动和噪声的方法检测电机是否存在三相不平衡电流。
5 三相不平衡电流的解决方法(1)调整电源电压若电源电压不平衡引起电机三相不平衡电流时,可以通过调节电源电压来解决。
(2)平衡三相线路平衡三相线路可以改善电机三相不平衡电流现象。
可以通过更换电线或调整电线长度等方法来平衡三相电路。
(3)平衡负载负载不平衡是三相不平衡电流频繁出现的原因之一,可以通过调整负载均衡、更换电容器等方式来平衡电机负载,从而减少三相不平衡电流的发生。
6 补充说明电机三相不平衡电流是电机运行过程中的一种常见问题,会对电机运行造成严重的影响。
电动机三相电流不平衡的原因及处理方法
电动机三相电流不平衡的原因有很多,以下是可能的原因:
1. 电源电压不平衡:如果电源电压不平衡,会导致电动机三相电流不平衡。
这种情况可以考虑更换电源线或调整电源电压。
2. 电动机内部故障:电动机内部出现故障也会导致三相电流不平衡。
例如,电动机绕组短路、断路或接地故障等都可能导致三相电流不平衡。
这种情况需要维修或更换电动机。
3. 接线错误:如果电动机接线错误,也会导致三相电流不平衡。
这种情况需要检查电机接线盒,确保接线正确。
4. 负载不平衡:如果电动机负载不平衡,也会导致三相电流不平衡。
这种情况可以考虑调整负载平衡,或更换电机以适应不同的负载。
5. 电网电压偏差:如果电网电压偏差较大,也会导致电动机三相电流不平衡。
这种情况可以考虑更换电源线或调整电网电压。
当电动机出现三相电流不平衡问题时,应该采取以下处理方法:
1. 检查电源电压和电动机接线是否正确。
2. 检查电动机内部故障,例如绕组短路、断路或接地故障等。
3. 检查负载是否平衡,是否需要更换电机或调整负载。
4. 检查电网电压是否偏差较大,需要更换电源线或调整电网电压。
5. 如果三相电流不平衡问题严重,可以采取减小电机负荷或更换电机等方法来解决。
不平衡电流介绍不平衡电流是指三相电网中,A相、B相、C相电流大小不相等的现象。
在电力系统中,不平衡电流可能会导致一系列问题,如降低电网的效率、损坏设备或引起火灾等。
本文将从以下几个方面深入探讨不平衡电流的原因、影响以及解决方法。
不平衡电流的原因不平衡电流的产生主要包括以下几个原因:1. 不对称负载当电网中的三相负载不均匀分布时,会导致不平衡电流。
例如,当A相负载较大而B相和C相负载较小时,会引起不平衡电流。
2. 不平衡电压三相电压不均匀也会导致不平衡电流。
当A相电压高于B相和C相时,会使A相电流增大,从而引起不平衡电流。
3. 故障发生线路短路或设备故障时,也会引起不平衡电流。
例如,当A相发生短路故障时,会使A相电流增大,导致不平衡电流。
不平衡电流的影响不平衡电流对电力系统产生了许多不良影响,主要包括以下几个方面:1. 设备损坏不平衡电流会使电力设备不正常工作,对设备造成过大的负荷。
长期以往,设备可能会受到损坏,缩短其寿命。
2. 功率损失不平衡电流会引起功率损失,因为三相电流不均匀分配,使得无效功率增加。
这导致了电网的效率降低。
3. 线路过载不平衡电流会使某一相的电流增大,导致线路过载。
这会引起线路过热,增加设备故障的风险。
4. 谐波产生不平衡电流还会产生谐波,进一步影响电力系统的稳定性。
谐波会导致电网设备共振、电压波动和噪声增加等问题。
不平衡电流的解决方法为了应对不平衡电流的问题,可以采取以下几种解决方法:1. 平衡负载通过平衡三相负载,使得每相负载均匀分布,可以减小不平衡电流的发生。
这可以通过加载平衡器或重新分配负载来实现。
2. 电压调整调整电网的电压,使得三相电压均匀分布,可以减少不平衡电流的产生。
这可以通过使用电压控制器或自动调压器来实现。
3. 波形纠正器使用波形纠正器可以抑制不平衡电流,改善电力质量。
波形纠正器可以通过消除不平衡电流中的谐波成分来实现。
4. 故障检测与维护及时发现并处理线路故障,可以减少不平衡电流对电力系统的损害。
三相电流不平衡产生反向有功电能近年来,随着能源领域的快速发展和能源需求的增加,人们对电能质量和能源效率的要求也越来越高。
在三相电力系统中,电流不平衡是一个常见但又容易被忽视的问题。
电流不平衡会导致许多负面影响,其中之一就是产生反向有功电能。
本文将从深度和广度两个方面探讨三相电流不平衡产生反向有功电能的原因、影响和解决方法。
一、三相电流不平衡的原因三相电流不平衡是指三相电路中各相电流的大小或相位不同,通常是由以下几个方面的原因导致的:1. 负载不平衡:三相负载不均匀分布或运行时,可能导致各相负载的大小不同,从而引起电流不平衡。
2. 线路阻抗不平衡:三相供电线路中的阻抗不均匀也会导致电流不平衡。
3. 电源不平衡:如果三相电源的输出不均匀,也会导致电流不平衡。
以上是导致三相电流不平衡的一些常见原因,深入理解这些原因对于解决问题至关重要。
二、三相电流不平衡产生反向有功电能的影响三相电流不平衡导致的反向有功电能问题,对电力系统会带来许多负面影响:1. 降低电能质量:三相电流不平衡会导致电能质量的下降,影响供电质量和稳定性。
2. 增加线路损耗:由于反向有功电能的产生,会导致线路损耗增加,降低能源利用效率。
3. 物理设备损坏:反向有功电能会导致变压器、发电机等物理设备的过载和损坏,增加了电力系统的维护成本。
三、解决三相电流不平衡产生反向有功电能的方法针对三相电流不平衡产生的反向有功电能问题,我们可以采取一些解决方法,以改善电能质量和提高能源利用效率:1. 负载均衡:合理安排和分配三相负载,减少负载不平衡带来的影响。
2. 线路优化:对三相供电线路进行优化,提高线路阻抗均衡性,减少电流不平衡。
3. 电源管理:对三相电源进行管理和监控,确保电源的输出均匀和稳定。
以上方法可以有效地解决三相电流不平衡产生反向有功电能的问题,提高电能质量和能源利用效率。
四、个人观点和理解个人认为,三相电流不平衡产生的反向有功电能问题是一个需要引起重视的电能质量问题。
三相电机电流不平衡
三相电机电流不平衡是指三相电机中,三相电流大小不一致的情况。
该现象可能会导致电机发热、效率降低、设备寿命缩短、甚至造
成电机烧毁等问题。
本文将介绍三相电机电流不平衡的原因、危害和
避免方法。
一、三相电机电流不平衡的原因
1. 电源电压不稳定或输入相序不一致,导致三相电流不平衡;
2. 电源短路或三相线路连接不良,导致电流流过正常路径的电
阻减小,引起电流不平衡;
3. 三相负载不平衡,导致电流流过不同电阻不同的路径,从而
产生电流不平衡。
二、三相电机电流不平衡的危害
1. 电机工作效率降低,因为电机只有当三相电流相等时,才能
发挥最大效率;
2. 电机可能会发热,因为电流不平衡会导致电机中某一相电流
过大,产生电功率过剩;
3. 电机可能会寿命缩短,因为电流过大会使电机中各部件承受
过高的负荷;
4. 电机可能会烧毁,因为电流过大会使电机内部的线圈和电容
失去控制,产生过大的电流和电压,导致电机损坏。
三、避免三相电机电流不平衡的方法
1. 定期检查电源和线路,确保电源电压稳定,线路连接良好;
2. 定期检查三相负载是否平衡,若不平衡应进行调整;
3. 定期对电机进行维护,包括清洁、润滑、检查绝缘等。
四、结语
三相电机电流不平衡对电机的工作和寿命会产生不良影响,因此
需要我们加强电机的维护和管理,及时排除隐患,避免发生不良后果。
本文介绍了三相电机电流不平衡的原因、危害和避免方法,希望能够对读者有所启示。
不平衡电流的原因影响及解决办法一、三相负荷不平衡的原因1.管理上存在薄弱环节由于对配电变压器三相负荷不平衡的运行管理重视不够,一直没有一个考核管理办法,对配电变压器三相负荷的管理带有盲目性、工作随意性,以至于使运行、维护人员放松了对配电变压器三相负荷的管理,致使很多配电变压器长期在三相负荷极不平衡状态下运行。
2.单相用电设备影响由于线路大多为动力、照明混载。
而单相用电设备使用的同时率较低,用户横向用电差异较大,经常会造成配电变压器三相负荷的不平衡,并给管理增加了难度。
3.电网格局不合理的影响低压电网结构薄弱,运行时间较长,改造投入不彻底,单相低压线路是台区的主网架问题,一直得不到有效根治。
其次居民用电大多为单相供电,负荷发展时无序延伸,造成台区三相电流不平衡无法调整。
对于这样的低压网络必须投入较大的资金,彻底解决低压网布局,增加低压四线的覆盖面积,对线损、电压质量、供电可靠性、供电安全等都有很大改善效果。
4.临时用电及季节性用电影响临时用电和季节性用电都有一定的时间性,用电增容不收费后,大量的单相设备应用较多,而又分布极为分散,用电时间不好掌握,同时由于在管理上未考虑其三相负荷的分配问题,又未能及时监测、调整配电变压器的三相负荷,它的使用和停电,对配电变压器三相负荷的平衡都有较大的影响,特别是单相用电设备容量较大时,影响更大。
5.线路故障的影响由于运行维护及管理不当或外力破坏等原因,低压导线断线,变压器缺相运行,修理不及时或现场临时处理,都可能造成某一相长时间甩掉部分负荷,使配电变压器处于不平衡状态下运行。
二、三相负荷不平衡的影响2.1 对配电变压器的影响(1)三相负荷不平衡将增加变压器的损耗:变压器的损耗包括空载损耗和负荷损耗。
正常情况下变压器运行电压基本不变,即空载损耗是一个恒量。
而负荷损耗则随变压器运行负荷的变化而变化,且与负荷电流的平方成正比。
当三相负荷不平衡运行时,变压器的负荷损耗可看成三只单相变压器的负荷损耗之和。
三相不平衡电流一、概述三相不平衡电流是指三相电路中三相电流大小或相位不同,导致电路出现不平衡现象。
这种情况在实际生产和使用中经常发生,可能会导致电力设备的损坏,影响供电质量和安全稳定运行。
二、原因1.负载不平衡当三相负载不平衡时,导致三相电流大小不同,从而引起三相电压降、功率因数下降等问题。
2.供电系统故障供电系统中的故障也可能引起三相不平衡。
如线路接触不良、变压器接线错误、变压器绕组短路等。
3.非线性负载非线性负载(如变频器、开关电源等)对于供应它们的电力系统要求很高的稳定性和纹波小。
当非线性负载过多时,可能会引起供应它们的系统出现谐波污染、干扰等问题。
三、影响1.设备损坏当三相不平衡严重时,可能会使设备受到过大的电流冲击而损坏。
例如发动机转子断轴、变压器烧毁等。
2.电力质量下降三相不平衡会导致电网中谐波增加,功率因数下降,影响电力质量。
3.能源浪费三相不平衡会导致电能在传输过程中损失较大,浪费能源。
四、检测方法1.使用多功能电力仪器进行检测。
多功能电力仪器可以直接测量三相电流和相位差等参数,从而判断是否存在三相不平衡现象。
2.使用数字式示波器进行检测。
数字式示波器可以直接观察三相电流的大小和相位差等信息,从而判断是否存在三相不平衡现象。
五、解决方法1.负载均衡通过合理规划负载分配和调整设备运行状态等方式,使得三相负载均衡。
2.供电系统维护对供电系统进行定期检查维护,及时排除故障,保证供电系统正常运行。
3.安装滤波器或谐波抑制装置。
对于非线性负载较多的情况下,可以安装滤波器或谐波抑制装置来减小谐波污染和干扰。
4.调整变压器连接方式。
当变压器连接方式不正确时,可以通过调整变压器连接方式来达到三相负载均衡的目的。
六、总结三相不平衡电流是一种常见的电力问题,可能会对设备、电力质量和能源浪费等方面产生影响。
通过合理规划负载分配、定期检查维护供电系统、安装滤波器或谐波抑制装置等方法可以有效解决这一问题。
三相不平衡产生的原因都有哪些_具体是哪些原因造成的_怎么解决1.不同负载工况:如果三相负载的功率不同,会导致三相电流的不平衡。
例如,在三相变压器的负载中,因为各相的负载不同,会导致三相电流不平衡。
2.不同电阻或电感的负载:当三相负载中存在电阻或电感的差异时,会导致三相电流的不平衡。
例如,由于负载电阻的差异,不同相的电压和电流会有所不同。
3.供电系统故障:供电系统中的故障也会导致三相电压和电流的不平衡。
例如,配电变压器的绕组短路或接地故障会导致三相电流的不平衡。
4.电源系统设计不合理:电源系统的不合理设计也可能导致三相不平衡。
例如,三相供电线路的长度不一致、线路阻抗不匹配、变压器设计失误等。
解决三相不平衡问题可以采取以下措施:1.均衡负载:通过均衡三相电路中的负载是解决不平衡问题的最有效方法。
可以重新规划负载分配,使得各相电流接近平衡。
这可以通过改变负载接入位置、调整负载的功率分配等方式实现。
2.调整电源:对于供电系统导致的不平衡问题,可以通过调整电源的输出特性来解决。
例如,改变变压器绕组的连接方式、增加或减少其他线路的负载等。
3.安装补偿装置:使用电力电子器件和相关控制方法可以在三相电路中安装补偿装置来调整不平衡。
例如,使用静态无功功率补偿器(SVG)来实现电流的均衡。
4.检测和监控:定期对三相电路进行检测和监控,及时发现和解决不平衡问题。
可以使用电能质量分析仪等设备来监测三相电压和电流的不平衡程度,并进行相应的调整和修复工作。
5.系统改造:在供电系统设计和建设阶段,考虑到三相不平衡的问题,采取相应的措施来避免或减轻不平衡。
例如,合理规划线路、选择合适的变压器和电源设备、合理设计系统的连接和调整方式等。
综上所述,三相不平衡产生的原因主要包括不同负载工况、不同负载特性、供电系统故障和电源系统设计等。
解决三相不平衡问题可以通过均衡负载、调整电源、安装补偿装置、检测和监控以及系统改造等措施来实现。
不平衡电流的原因影响及解决办法
一、三相负荷不平衡的原因
1.管理上存在薄弱环节
由于对配电变压器三相负荷不平衡的运行管理重视不够,一直没有一个考核管理办法,对配电变压器三相负荷的管理带有盲目性、工作随意性,以至于使运行、维护人员放松了对配电变压器三相负荷的管理,致使很多配电变压器长期在三相负荷极不平衡状态下运行。
2.单相用电设备影响
由于线路大多为动力、照明混载。
而单相用电设备使用的同时率较低,用户横向用电差异较大,经常会造成配电变压器三相负荷的不平衡,并给管理增加了难度。
3.电网格局不合理的影响
低压电网结构薄弱,运行时间较长,改造投入不彻底,单相低压线路是台区的主网架问题,一直得不到有效根治。
其次居民用电大多为单相供电,负荷发展时无序延伸,造成台区三相电流不平衡无法调整。
对于这样的低压网络必须投入较大的资金,彻底解决低压网布局,增加低压四线的覆盖面积,对线损、电压质量、供电可靠性、供电安全等都有很大改善效果。
4.临时用电及季节性用电影响
临时用电和季节性用电都有一定的时间性,用电增容不收费后,大量的单相设备应用较多,而又分布极为分散,用电时间不好掌握,同时由于在管理上未考虑其三相负荷的分配问题,又未能及时监测、调整配电变压器的三相负荷,它的使用和停电,对配电变压器三相负荷的平衡都有较大的影响,特别是单相用电设备容量较大时,影响更大。
5.线路故障的影响
由于运行维护及管理不当或外力破坏等原因,低压导线断线,变压器缺相运行,修理不及时或现场临时处理,都可能造成某一相长时间甩掉部分负荷,使配电变压器处于不平衡状态下运行。
二、三相负荷不平衡的影响
2.1 对配电变压器的影响
(1)三相负荷不平衡将增加变压器的损耗:
变压器的损耗包括空载损耗和负荷损耗。
正常情况下变压器运行电压基本不变,即空载损耗是一个恒量。
而负荷损耗则随变压器运行负荷的变化而变化,且与负荷电流的平方成正比。
当三相负荷不平衡运行时,变压器的负荷损耗可看成
三只单相变压器的负荷损耗之和。
从数学定理中我们知道:假设a、b、c 3个数都大于或等于零,那么
a+b+c≥33√abc
当a=b=c时,代数和a+b+c取得最小值:
a+b+c=33√abc
因此我们可以假设变压器的三相损耗分别为:
Qa=Ia2 R、Qb= Ib2 R 、Qc =Ic2 R,
式中Ia、Ib、Ic分别为变压器二次负荷相电流,R为变压器的相电阻。
则变压器的损耗表达式如下:
Qa+Qb+Qc≥33√[(Ia2 R)(Ib2 R)(Ic2 R)]
由此可知,变压器的在负荷不变的情况下,当Ia=Ib=Ic时,即三相负荷达到平衡时,变压器的损耗最小。
则变压器损耗:
当变压器三相平衡运行时,即Ia=Ib=Ic=I时,Qa+Qb+Qc=3I2R;
当变压器运行在最大不平衡时,即Ia=3I,Ib=Ic=0时,Qa=(3I)2R=9I2R=3(3I2R);即最大不平衡时的变损是平衡时的3倍。
下面举例说明:
设某系统的三相线路及变压器绕组的总电阻为 R,
如果三相电流平衡,IA=100A,IB=100A,IC=100A,
则总铜损=1002R+1002R+1002R=30000R。
如果三相电流不平衡,IA=50A,IB=100A,IC=150A,
则总铜损=502R+1002R+1502R=35000R,比平衡状态的铜损增加了 17%。
在更为严重的状态下,如果 IA=0A,IB=150A,IC=150A,
则总铜损=1502R+1502R=45000R,比平衡状态的铜损增加了 50%。
在最严重的状态下,如果 IA=0A,IB=0A,IC=300A,
则总铜损=3002R=90000R,比平衡状态的铜损增加了 3 倍。
以400KVA的变压器计算,变压器铜损为5.76KW,电价为0.68元/KWh
三相平衡时正常损耗经济值为5.76KW*24h*365=50457.6KWh*0.68元
/KWh=34311.168元
三相最大不平衡损耗经济值为50457.6KWh*3*0.68元/KWh=102933.504元
因此400KVA变压器最大不平衡时一年多损耗了6.8万元电费,如果加上线损和高压侧损耗费用会更加高。
(2)三相负荷不平衡可能造成烧毁变压器的严重后果:
上述不平衡时重负荷相电流过大(增为3倍),超载过多,可能造成绕组和变压器油的过热。
绕组过热,绝缘老化加快;变压器油过热,引起油质劣化,迅速降低变压器的绝缘性能,减少变压器寿命(温度每升高8℃,使用年限将减少一半),甚至烧毁绕组。
(3)三相负荷不平衡运行会造成变压器零序电流过大,局部金属件温升增高:在三相负荷不平衡运行下的变压器,必然会产生零序电流,而变压器内部零序电流的存在,会在铁芯中产生零序磁通,这些零序磁通就会在变压器的油箱壁或其他金属构件中构成回路。
但配电变压器设计时不考虑这些金属构件为导磁部件,则由此引起的磁滞和涡流损耗使这些部件发热,致使变压器局部金属件温度异常升高,严重时将导致变压器运行事故。
2.2 对高压线路的影响
(1)增加高压线路损耗:
低压侧三相负荷平衡时,6~10k V高压侧也平衡,设高压线路每相的电流为I,其功率损耗为:
= 3I2R
ΔP
1
低压电网三相负荷不平衡将反映到高压侧,在最大不平衡时,高压对应相为1.5I,另外两相都为0.75 I,功率损耗为:
ΔP2 = 2(0.75I)2R+(1.5I)2R = 3.375I2R =1.125(3I2R);
即高压线路上电能损耗增加12.5%。
(2)增加高压线路跳闸次数、降低开关设备使用寿命:
我们知道高压线路过流故障占相当比例,其原因是电流过大。
低压电网三相负荷不平衡可能引起高压某相电流过大,从而引起高压线路过流跳闸停电,引发大面积停电事故,同时变电站的开关设备频繁跳闸将降低使用寿命。
2.3 对配电屏和低压线路的影响
(1)三相负荷不平衡将增加线路损耗:
三相四线制供电线路,把负荷平均分配到三相上,设每相的电流为I,中性线电流为零,其功率损耗:
= 3I2R
ΔP
1
在最大不平衡时,即某相为3I,另外两相为零,中性线电流也为3I,功率损耗为:
= 2(3I)2R = 18I2R = 6(3I2R);
ΔP
2
即最大不平衡时的电能损耗是平衡时的6倍,换句话说,若最大不平衡时每月损失1200 kWh,则平衡时只损失200 kWh,由此可知调整三相负荷的降损潜力。
(2)三相负荷不平衡可能造成烧断线路、烧毁开关设备的严重后果:上述不平衡时重负荷相电流过大(增为3倍),超载过多。
由于发热量Q=0.24I2Rt,电流增为3倍,则发热量增为9倍,可能造成该相导线温度直线上升,以致烧断。
且由于中性线导线截面一般应是相线截面的50%,但在选择时,有的往往偏小,加上接头质量不好,使导线电阻增大。
中性线烧断的几率更高。
同理在配电屏上,造成开关重负荷相烧坏、接触器重负荷相烧坏,因而整机损坏等严重后果。
3.4 对供电企业的影响
供电企业直管到户,低压电网损耗大,将降低供电企业的经济效益,甚至造成供电企业亏损经营。
农电工承包台区线损,线损高农电工奖金被扣发,甚至连工资也得不到,必然影响农电工情绪,轻则工作消极,重则为了得到钱违法犯罪。
变压器烧毁、线路烧断、开关设备烧坏,一方面增大供电企业的供电成本,另一方面停电检修、购货更换造成长时间停电,少供电量,既降低供电企业的经济效益,又影响供电企业的声誉。
3.5 对用户的影响
三相负荷不平衡,一相或两相畸重,必将增大线路中的电压降,降低电能质量,影响用户的电器使用。
变压器烧毁、线路烧断、开关设备烧坏,影响用户供电,轻则带来不便,重则造成较大的经济损失,如停电造成养殖的动植物死亡,或不能按合同供货被惩罚等。
中性线烧断还可能造成用户大量低压电器被烧的事故。
三、解决三项负荷不平衡的办法
1.加强配电变压器负荷不平衡运行管理
定期进行三相不平衡电流测试,按季度考核变压器三相负荷不平衡度的情况,责任到人。
负荷每月至少进行一次测量,特殊情况下(如高峰负荷期间,负荷变化较大时等)可增加测量次数,对配电变压器负荷状况做到心中有数,为调整配电变压器负荷提供准确可靠的数据。
2.改造配电网,加强对三相负荷分布控制
结合农网线路改造,合理设计电网改造方案。
配电变压器设置于负荷中心,供电半径不大于500m,主干线、分支干线均采用三相四线制供电,5户以上居民建议不采用单相供电,同时制定台区负荷分配接线图,做到任何一个用户的用电改造接入系统,都受三相负荷平衡度的限制,避免改造的随意性。
3.加强供用电管理,确保变压器负荷平衡
用电与配电应密切配合。
用户的临时用电,季节性用电,配电变压器运行人员都要及时掌握。
尤其对单相设备申请用电,要进行合理搭接。
4.加强无功补偿,促进三相负荷就地平衡
由于单项感性设备增多,三相电流补平衡,导致电压质量下降、零线电流增大。
进行就地无功补偿,可以降低零线电流,提高电压质量,降低线损。
5.装设三项负荷平衡装置。