三相四线制供电线路中负载失衡可能产生的后果

  • 格式:doc
  • 大小:30.50 KB
  • 文档页数:3

三相四线制供电线路中负载失衡可能产生的后果


在三相四线制供电线路中,一般都力争使三相负载平衡,以确保供电线路安
全可靠运行。但是,要做到完全平衡是很难的,尤其是在民用线路中,根本就做
不到这一点。
三相负载失衡有以下两种可能:
(1) 某相或某两相负载过多,相电流较大,中性线电流也可能较大,如果
长期运行,相线和中性线绝缘层易先老化。
(2) 负载看上去比较接近,各相电流也较相近,但中性线电流却很大,甚
至超过最大相电流,这是一种较为严重的失衡现象。
在实验中,三相四线制供电线路原理如图1所示,测得相电压UA=UB=UC=220V,
测得IA=IB=4A,IC=3.2A,IN=4.2A。

图1 三相四线制实验线路图

图2 电流电压相量图
为什么三相输入电压对称,各相电流有效值也较接近的情况下,中性线电流
却大于最大相电流?排除测量方法不当及测量仪表误差等因素,经过反复分析,
得出的结论:三相负载的性质不同所引起的,通过测量各相负载的功率因数角可
得|ΦA|=|ΦB|=40°,Φ C=0°,在ZA和ZB中必有一相为感性,一相为容性。
(1) 假设ZA为感性,ZB为容性。
向量图如图2所示。
|ìA+ìB|=2cos20°ìA=7.5A;
ìN=|ìA+ìB+ìC|=4.3A。
理论分析计算和仪表测量结果基本吻合。
(2) 假设ZA为容性,ZB为感性。
向量图如图3所示。

图3 电流电压相量图
|ìA+ìB|=2cos80°·ìA=1.4A
ìN=|ìA+ìB+ìC|=4.6A
由此可见,如果将A、B两相负载互换,中线电流会更大。所以在三相四线
制供电线路中,三相负载是数值相等并不等于三相负载对称平衡。三相负载性质
不同,将会引起中线电流过大,造成严重失衡。
以上是通过实验得到的结论,实际中,现代大楼办公设备上使用较多的单相
净化稳压电源,这些负载往往呈容性,而传统的白炽灯、日光灯均呈阻性和感性,
这样不同负载接成三相四线制,就会出现中性线电流过大的现象。