近年來,因?yàn)槌寝r(nóng)網(wǎng)改造及增強(qiáng)供用電管理,使供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益有了顯明進(jìn)步。但一些單位在增強(qiáng)管理、降損節(jié)能的同時(shí),只看到了很多外觀化征象,而對(duì)有關(guān)技術(shù)改進(jìn)方面缺少充足的正視。
低壓電網(wǎng)的三相平衡一向就是困擾供電單位的重要題目之一,低壓電網(wǎng)大多是經(jīng)10/0.4KV變壓器降壓后,以三相四線制向用戶供電,是三相生產(chǎn)用電與單相負(fù)載混合用電的供電網(wǎng)絡(luò)。在裝接單相用戶時(shí),供電部門應(yīng)該將單相負(fù)載均衡地分接在A、B、C三相上。但在現(xiàn)實(shí)工作及運(yùn)行中,線路的標(biāo)志、接電人員的疏忽再加上因?yàn)閱蜗嘤脩舻牟豢煽卦鋈?、大功率單相?fù)載的接入以及單相負(fù)載用電的不同時(shí)性等,都造成了三相負(fù)載的不平衡。低壓電網(wǎng)若在三相負(fù)荷不平衡度較大情況下運(yùn)行,將會(huì)給低壓電網(wǎng)與電氣設(shè)備造成不良影響。
一、低壓電網(wǎng)三相平衡的緊張性
1.三相負(fù)荷平衡是安全供電的基礎(chǔ)。三相負(fù)荷不平衡,輕則降低線路和配電變壓器的供電服從,重則會(huì)因重負(fù)荷相超載過多,可能造成某相導(dǎo)線燒斷、開關(guān)燒壞甚至配電變壓器單相銷毀等緊張后果。
2.三相負(fù)荷平衡才能保證用戶的電能質(zhì)量。三相負(fù)荷緊張舛錯(cuò)稱,中性點(diǎn)電位就會(huì)發(fā)生偏移,線路壓降和功率損失就會(huì)大大增長。接在重負(fù)荷相的單相用戶易出現(xiàn)電壓偏低,電燈不亮、電器效能降低、小水泵易銷毀等題目。而接在輕負(fù)荷相的單相用戶易出現(xiàn)電壓偏高,可能造成電器絕緣擊穿、縮短電器使用壽命或損壞電器。對(duì)動(dòng)力用戶來說,三相電壓不平衡,會(huì)引起電機(jī)過熱征象。
3.三相負(fù)荷保持平衡是節(jié)約能耗、降損降價(jià)的基礎(chǔ)。三相負(fù)荷不平衡將產(chǎn)生不平衡電壓,加大電壓偏移,增大中性線電流,從而增大線路損耗。實(shí)踐證實(shí),一樣平常情況下三相負(fù)荷不平衡可引起線損率升高2%-10%,三相負(fù)荷不平衡度若超過10%,則線損明顯增長。
有關(guān)規(guī)程規(guī)定:配電變壓器出口處的負(fù)荷電流不平衡度應(yīng)小于10%,中性線電流不應(yīng)超過低壓側(cè)額定電流的25%,低壓骨干線及重要分支線的首端電流不平衡度應(yīng)小于20%。通過電網(wǎng)技術(shù)改造,要真正使低壓電網(wǎng)線損達(dá)到12%以下,上述指標(biāo)只能緊縮,不能放大。
4.只有三相阻抗平衡,才能保證低壓漏電總珍愛優(yōu)秀運(yùn)行,防止人身觸電傷亡事故。
二、三相負(fù)載不平衡的影響
1.增長線路的電能損耗。在三相四線制供電網(wǎng)絡(luò)中,電流通過線路導(dǎo)線時(shí),因存在阻抗必將產(chǎn)生電能損耗,其損耗與通過電流的平方成正比。當(dāng)?shù)蛪弘娋W(wǎng)以三相四線制供電時(shí),因?yàn)橛袉蜗嘭?fù)載存在,造成三相負(fù)載不平衡在所難免。當(dāng)三相負(fù)載不平衡運(yùn)行時(shí),中性線即有電流通過。如許不但相線有損耗,而且中性線也產(chǎn)生損耗,從而增長了電網(wǎng)線路的損耗。
2.增長配電變壓器的電能損耗。配電變壓器是低壓電網(wǎng)的供電主設(shè)備,當(dāng)其在三相負(fù)載不平衡工況下運(yùn)行時(shí),將會(huì)造成配變損耗的增長。由于配變的功率損耗是隨負(fù)載的不平衡度而轉(zhuǎn)變的。
3.配變出力削減。配變設(shè)計(jì)時(shí),其繞組結(jié)構(gòu)是按負(fù)載平衡運(yùn)行工況設(shè)計(jì)的,其繞組性能基本同等,各相額定容量相稱。配變的最大許可出力要受到每相額定容量的限定。如果當(dāng)配變處于三相負(fù)載不平衡工況下運(yùn)行,負(fù)載輕的一相就有富余容量,從而使配變的出力削減。其出力削減程度與三相負(fù)載的不平衡度有關(guān)。三相負(fù)載不平衡越大,配變出力削減越多。為此,配變在三相負(fù)載不平衡時(shí)運(yùn)行,其輸出的容量就無法達(dá)到額定值,其備用容量亦響應(yīng)削減,過載能力也降低。如果配變在過載工況下運(yùn)行,即極易引發(fā)配變發(fā)熱,緊張時(shí)甚至?xí)斐膳渥儫龘p。
4.配變產(chǎn)生零序電流。配變在三相負(fù)載不平衡工況下運(yùn)行,將產(chǎn)生零序電流,該電流將隨三相負(fù)載不平衡的程度而轉(zhuǎn)變,不平衡度越大,則零序電流也越大。運(yùn)行中的配變?nèi)舸嬖诹阈螂娏?,則其鐵芯中將產(chǎn)生零序磁通。(高壓側(cè)沒有零序電流)這迫使零序磁通只能以油箱壁及鋼構(gòu)件作為通道通過,而鋼構(gòu)件的導(dǎo)磁率較低,零序電流通過鋼構(gòu)件時(shí),即要產(chǎn)生磁滯和渦流損耗,從而使配變的鋼構(gòu)件局部溫度升高發(fā)熱。配變的繞組絕緣因過熱而加快老化,導(dǎo)致設(shè)備壽命降低。同時(shí),零序電流的存也會(huì)增長配變的損耗。
5.影響用電設(shè)備的安全運(yùn)行。配變是根據(jù)三相負(fù)載平衡運(yùn)行工況設(shè)計(jì)的,其每相繞組的電阻、漏抗和激磁阻抗基本同等。當(dāng)配變在三相負(fù)載平衡時(shí)運(yùn)行,其三相電流基原形等,配變內(nèi)部每相壓降也基原形同,則配變輸出的三相電壓也是平衡的。
如果配變在三相負(fù)載不平衡時(shí)運(yùn)行,其各相輸出電流就不相稱,其配變內(nèi)部三相壓降就不相稱,這必將導(dǎo)致配變輸出電壓三相不平衡。同時(shí),配變在三相負(fù)載不平衡時(shí)運(yùn)行,三相輸出電流不一樣,而中性線就會(huì)有電流通過。因而使中性線產(chǎn)生阻抗壓降,從而導(dǎo)致中性點(diǎn)漂移,致使各相相電壓發(fā)生轉(zhuǎn)變。負(fù)載重的一相電壓降低,而負(fù)載輕的一相電壓升高。在電壓不平衡狀態(tài)下供電,即容易造成電壓高的一相接帶的用戶用電設(shè)備燒壞,而電壓低的一相接帶的用戶用電設(shè)備則可能無法使用。所以三相負(fù)載不平衡運(yùn)行時(shí),將緊張危及用電設(shè)備的安全運(yùn)行。
6.電動(dòng)機(jī)服從降低。配變在三相負(fù)載不平衡工況下運(yùn)行,將引起輸出電壓三相不平衡。因?yàn)椴黄胶怆妷捍嬖谥?、?fù)序、零序三個(gè)電壓分量,當(dāng)這種不平衡的電壓輸入電動(dòng)機(jī)后,負(fù)序電壓產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場與正序電壓產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場相反,起到制動(dòng)作用。但因?yàn)檎虼艌霰蓉?fù)序磁場要強(qiáng)得多,電動(dòng)機(jī)仍按正序磁場方向轉(zhuǎn)動(dòng)。而因?yàn)樨?fù)序磁場的制動(dòng)作用,必將引起電動(dòng)機(jī)輸出功率削減,從而導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)服從降低。同時(shí),電動(dòng)機(jī)的溫升和無功損耗,也將隨三相電壓的不平衡度而增大。所以電動(dòng)機(jī)在三相電壓不平衡狀態(tài)下運(yùn)行,是特別很是不經(jīng)濟(jì)和不安全的。
三、如何實(shí)現(xiàn)三相負(fù)載平衡
綜上所述,調(diào)整三相負(fù)載使之趨于平衡,這是無需增長設(shè)備投資的最佳降損措施。把單相用戶均衡地接在A、B、C三相上,削減中性線電流,降低損耗。同時(shí)要削減單相負(fù)載接戶線的總長度。假如單相用戶功率因數(shù)較低,就應(yīng)進(jìn)行無功補(bǔ)償。也可以裝配三相斷相珍愛器,當(dāng)任何一相斷相時(shí),能立即切斷電源以消弭三相不平衡。
現(xiàn)實(shí)中,每相的用電負(fù)荷比較直觀:動(dòng)力線路三相平衡,而單相用戶負(fù)荷有較大差異。每相的對(duì)地阻抗又由什么決定呢?三相動(dòng)力線路一樣平常質(zhì)量較好,對(duì)地絕緣阻抗較高;而涉及到職明等單相負(fù)荷則用電線路情況復(fù)雜、質(zhì)量低劣、絕緣程度差,使該相的對(duì)地阻抗明顯降低,且用電戶數(shù)越多,線路越密雜,則絕緣程度越差,使接帶該類用戶多相的對(duì)地阻抗降低越明顯。因此,在正常漏電(總漏電電流由各處細(xì)小的漏電流匯集組成)情況下,每相對(duì)地阻抗的高低重要由接在該相上的單相負(fù)荷用電戶的多少來決定。
因此,只要把單相負(fù)荷用電戶均衡地分配到三相上,就能實(shí)現(xiàn)三相平衡。但必須要細(xì)致,均衡分配用戶不僅僅是情勢上看來每相接單相負(fù)荷用戶總數(shù)的三分之一,而是要把其中用電負(fù)荷、漏電情況在統(tǒng)一等級(jí)的用戶也均衡地分配到三相上。例如,某村單相用戶,其中用電水平一樣平常戶,負(fù)荷較小,日用電時(shí)間較短,線路質(zhì)量較差;用電水平較高戶,負(fù)荷較大,日用電時(shí)間較長,線路質(zhì)量較好;地埋線戶,泄漏電流較大,則每相上應(yīng)盡量接這三類用戶的各三分之一。
詳細(xì)實(shí)施為(1)從公用變出線至進(jìn)戶表電源側(cè)的低壓干線、分支線應(yīng)盡量采用三相四線制,削減迂回,避免交叉跨越。(2)無論架空或電纜線路,相線與零線應(yīng)按A、B、C、O采用不同顏色的導(dǎo)線或標(biāo)識(shí),并按肯定順序排列。(3)在低壓線路架好、下線集裝各戶電能表前,要把配變下的單相負(fù)荷用電戶同一規(guī)劃,均衡地分配到低壓線路的三相上,并記錄在冊。下線集表施工時(shí)要查對(duì)無誤。表箱編號(hào)要注明相位,如“***線路A相**號(hào)”。(4)下線集表竣工后,要看一下低壓電網(wǎng)現(xiàn)實(shí)運(yùn)行三相負(fù)載是否在平衡度范圍內(nèi),需要時(shí)可做些調(diào)整。(5)在以后發(fā)展用戶或變更用戶時(shí),要顧及三相平衡題目,在現(xiàn)實(shí)工作中形成常態(tài)機(jī)制,賡續(xù)完美進(jìn)步。
沒有絕對(duì)的平衡,但要相對(duì)的平衡,以平衡度指標(biāo)為限,在現(xiàn)實(shí)工作中加大負(fù)荷調(diào)查分析力度,將各配變各類負(fù)載最大、平均負(fù)荷及發(fā)展趨勢記錄在案,經(jīng)常性對(duì)目2變負(fù)荷電流進(jìn)行測試,及時(shí)發(fā)現(xiàn)不平衡超標(biāo)情況,反饋負(fù)荷分析同時(shí),不定期組織進(jìn)行有針對(duì)性地調(diào)整。只有如許,才能從根本上控制不平衡征象發(fā)生,避免發(fā)生損壞用電設(shè)備等故障和事故。





