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電能質量
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淺析三相不平衡的危害與治理方法

返回列表來源：領步電能質量發(fā)布時間：2016-03-30分享加入收藏關注：-

專家講堂2

三相不平衡的危害
1、三相負荷不平衡影響設備的運行出力，發(fā)電機設備容量設計是按三相負荷條件來確定的，如果三相負荷不平衡，設備容量只能以三相負荷中最大一相為限，因此設備出力降低。
2、三相負荷不平衡，中性線就有電流通過，低壓供電線路損耗增大。
3、三相負荷不平衡，造成三相電壓不對稱，使中性點電位產(chǎn)生位移。三相中哪相負荷大，哪相電壓就降低，而負荷小的相電壓升高。為此，如果控制中性線電流不超過20％，則中性點位移不會造成三相電壓的嚴重不對稱。規(guī)程要求電流不平衡度β不得大于20%，計算公式為β=(Imax-Icp)/Icp×100%（式中Imax為最大電流，Icp為平均電流）。
4、中性電流過大，使配電變壓器運行溫度升高，嚴重時會將變壓器燒壞。當中性線電流過大時，零序電流所產(chǎn)生的零序磁通會在油箱壁及鋼結構件中通過，引起較大的損耗，從而使配電變壓器運行溫度升高。絕緣油和絕緣材料長期受到高溫影響，變壓器壽命會縮短，嚴重的甚至燒壞。
5、三相負荷不平衡造成三相電壓不平衡，影響電動機的輸出功率，并使繞阻溫度升高。三相電壓不平衡時，在異步電動機定子中便產(chǎn)生了一個逆序旋轉磁場，電動機在順逆兩序旋轉磁場的作用下運行，由于順序旋轉磁場比逆序旋轉磁場大，故電動機的旋轉方向仍與順序相同。逆序磁場的存在，產(chǎn)生了較大的逆序方向的制動力矩，使電動機輸出功率減小，又由于轉子阻抗小，產(chǎn)生逆序電流大，使繞組溫度升高，減小了電動機的使用壽命。異步電動機的轉矩與端電壓的平方成正比，電壓降低10％，轉矩降低19％，滿載時電流增加11％，溫度升高6％～7％。
6、三相負荷不平衡，使有的相電壓高，另外的相電壓降低，這對照明中大量使用白熾燈也會產(chǎn)生不良影響，當端電壓降低5％時，其光通量將減少18％，照度降低，而端電壓升高5％，燈泡壽命減少一半，燈泡消耗量將劇增。電壓的高低還會使家用電器過壓或欠壓保護不能正常工作使用，國家標準規(guī)定：“企業(yè)內部供電電壓偏移允許值，一般不超過額定電壓±5％”。
7、中性線電流過大，異線可能會燒斷，中性線導線截面一般是相線截面的50％，但在選擇時，有的往往偏小，由于接頭質量不好，會使電阻增大。因此，常發(fā)生中性線接頭過熱燒斷故障，加上三相負載不對稱，則產(chǎn)生中性點偏移，使得三相電壓不對稱，線損增大，燒壞家用電器，造成嚴重經(jīng)濟損失！

三相不平衡的解決辦法
由不對稱負荷引起的電網(wǎng)三相電壓不平衡可以采取的解決辦法：
1、將不對稱負荷分散接在不同的供電點，以減少集中連接造成不平衡度嚴重超標的問題。
2、使用交叉換相等辦法使不對稱負荷合理分配到各相，盡量使其平衡化。
3、加大負荷接入點的短路容量，如改變網(wǎng)絡或提高供電電壓級別提高系統(tǒng)承受不平衡負荷的能力。
4、裝設平衡裝置。

簡要列出以上幾種解決三相電壓或電流不平衡對電網(wǎng)及電能質量危害的技術措施。具體應該采取哪一種措施更為合理有效，還要根據(jù)實際情況，經(jīng)過技術和經(jīng)濟比較后確定實施。

在低壓三相四線制的城市居民和農網(wǎng)供電系統(tǒng)中：由于用電戶多為單相負荷或單相和三相負荷混用，并且負荷大小不同和用電時間的不同。所以，電網(wǎng)中三相間的不平衡電流是客觀存在的，并且這種用電不平衡狀況無規(guī)律性，也無法事先預知。導致了低壓供電系統(tǒng)三相負載的長期性不平衡。對于三相不平衡電流，電力部門除了盡量合理地分配負荷之外幾乎沒有什么行之有效的解決辦法。
電網(wǎng)中的不平衡電流會增加線路及變壓器的銅損，還會增加變壓器的鐵損，降低變壓器的出力甚至會影響變壓器的安全運行，Z終會造成三相電壓的不平衡。
北京領步公司技術研發(fā)團隊，針對三相不平衡問題，研發(fā)生產(chǎn)出一款LINGBU系列三相不平衡智能調節(jié)器-STUR。該產(chǎn)品有效地解決了這個難題，該裝置具有在補償系統(tǒng)無功的同時調整不平衡有功電流的作用。其理論結果可使三相功率因數(shù)均補償至1，三相電流調整至平衡。實際應用表明，可使三相功率因數(shù)補償?shù)?.95以上，使不平衡電流調整到變壓器額定電流的10％以內。了解更多詳情請點擊：三相不平衡智能調節(jié)器-STUR。

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