【2017年整理】三相不平衡原因.docx

三相不平衡产生的原因 电力系统三相不平衡可以分为事故性不平衡和正常性不平衡两大类。事故性不平衡由系统中各种非对称性故障引起，比如单相接地短路或两相相间短路等。事故性不平衡一般需要保护装置切除故障元件，经故障处理后才能重新恢复系统运行。电力系统在正常运行方式下，供电环节的不平衡或用电环节的不平衡都将导致电力系统三相不平衡。电力系统是有发电、输电、配电和用电各个环节组成的统一整体。其中发电、输电和配电又称为供电环节。供电环节所涉及的三相元件有发电机、变压器和线路等。由于三相发电机、变压器等设备通常具有良好的对称性，因此供电系统的不平衡主要来自于供电线路的不平衡。当线路的各个阻抗和导纳分别相等时，称该线路处于平衡状态。反之，线路处于不平衡状态。一般而言，输电线路的电抗远远大于电阻，因此常常忽略输电线路的电阻。线路的电抗不仅决定于导线的材料、有效截面积以及绝缘介质等因素，同时于三相导线的排列方式有着密切的关系。当三相导线呈等边三角形排列时，各相导线所交链的磁链相等，此时三相电抗相等，三相阻抗也随之相等。当三相导线呈水平或垂直排列时，两边导线所交链的磁链相等，且大于中间相导线的磁链。由于此时三相导线磁链不相同，三相电抗不相同，三相阻抗也随之不同。通常三相线路的对地导纳近似相等，所以三相电抗相等与否直接决定了供电线路平衡与否。对于中性点不接地配电系统中的短距离线路而言，其三相导线多采用水平或垂直排列方式。由于在该排列方式中中间相导线的等值电容往往小于其余两相的等值电容，所以供电线路中间相导线的导纳高于其余两相的导纳，最终导致供电线路处于不平衡状态。用电环节的比平衡是指系统中三相负荷不对称所引起的系统三相比平衡。三相负荷不对称是系统三相比平衡的最主要因素。产生三相负荷不对称的主要原因是单相大容量负荷（如电气化铁路、电弧炉和电焊机等）在三相系统中的容量和电气位置分布不合理。使用 HYPERLINK / \o 电能质量分析仪 电能质量分析仪可以观测到三相不平衡度。 三相不平衡的原因：?????? 压波动，造成电压不平衡，三相电流不平衡。三相，单相负载不平衡，造成三相电流不平衡。相与相之间短路，相与零线短路，都会造成三相电压，电流不平衡。??????? 三相平衡是针对单相和两相负荷提出的，它的实现就是将单相和两相负荷人为地尽可能均匀的分配到三相上去！之所以要保持三相平衡，原因就是：在三相四线制中，如三相负荷分布不均（相线对中性线），将产生零序电压，使零点移位，一相电压降低，另一相电压升高，增大了电压偏差。同样，线间负荷不平衡，则引起线间电压不平衡，增大了电压偏差，电压的偏差过大可能导致的最常见的事故就是烧毁电器设备！?????? 单相负荷或单相和三相负荷混用，并且负荷大小不同和用电时间的不同。所以，电网中三相间的不平衡电流是客观存在的，并且这种用电不平衡状况无规律性，也无法事先预知。导致了低压供电系统三相负载的长期性不平衡。?????? 采用三相四线制供电方式，由于用户较为分散，线路较长，如果三相负荷不平衡，将直接增加电能在线路的损耗：当三相负荷平衡时线损最小；当一相负荷重，两相负荷轻的情况下线损增量较小。　当一相负荷重，一相负荷轻，而第三相的负荷为平均负荷的情况下线损增量较大；当一相负荷轻，两相负荷重的情况下线损增量最大。 　当三相负荷不平衡时，不论何种负荷分配情况，电流不平衡度越大，线损增量也越大。 　?????? 为此在三相四线制的低压网络运行中，应经常测量三相负荷并进行调整，使之平衡，这是降损节能的一项有效措施，对于输送距离比较远的配电线路来说，效果尤为显著。?????? 低压电网的三相平衡一直就是困扰供电单位的主要问题之一，在实际工作及运行中，线路的标志、接电人员的疏忽再加上由于单相用户的不可控增容、大功率单相负载的接入以及单相负载用电的不同时性等，都造成了三相负载的不平衡。低压电网若在三相负荷不平衡度较大情况下运行，将会给低压电网与 HYPERLINK /forum.php \t _blank 电气设备造成不良影响。 ?????? 把单相用户均衡地接在A、B、C三相上，减少中性线电流，降低损耗。同时要减少单相负载接户线的总长度。如果单相用户 HYPERLINK /wenku/dgjs/dgjc/201404html \t _blank 功率因数较低，就应进行无功补偿。也可以装置三相断相保护器，当任何一相断相时，能立即切断 HYPERLINK /wenku/rd/dianyuan/ \t _blank 电源以消除三相不平衡。?????? 实际中，每相的用电负荷比较直观：动力线路三相平衡，而单相用户负荷有较大差异。每相的对地阻抗又由什么决定呢?三相动力线路一般质量较好，对地绝缘阻抗较高；而涉及到