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三相不平衡负荷对低压线损率的影响以及应对措施
摘要:对于电力系统的运行来说,形成负荷三相的不平衡的原因,和配电变压器三相负荷的分配有着直接的关系,运维人员只要按照配电台区负荷情况,合理的分配各相负荷,将会有效的降低配网线损率,达到明显的节能和降损成效。
关键词:三相不平衡负荷;低压线损;应对措施
引言
随着我国电网的建设与改造工程逐步完成后,低压电网的结构发生了较大变化,基本解决了电网结构的薄弱环节,大大加强了低压电网的供电能力,供电质量,可靠性有了显著的提高,大部分配电台区线损率已经降到了10以下,但是,仍然有个别区域因三相负载不平衡原因而造成线损率只高不下。配电网的三相负载不平衡的现象日益显现,一旦出现三相负荷分布的不均匀,不对称时,就可能因为旋转电机转子发热导致损坏。
1、三相不平衡负荷对低压线损的影响分析
1.1影响用电设备的安全运行
正常情况下,配变电中三相电流值相等,工作在平衡状态。一旦出现配变三相负载不平衡,就会引起各相输出电流大小的变化,导致三相电流值不相等,进而导致其内部三相压降不相等由于配变三相负载不平衡时,各相中通过的电流值不同,导致中性线中存在一定数值的电流,引起中性线中阻抗压降,进而出现中性点漂移现象,致使各相相电压发生变化。
1.2三相负荷不平衡对线损的影响
1.2.1增加低压线路中的电能损耗
在三相四线制供电线路中,三相负荷不平衡难以避免,那是因为有单相负荷的存在。当三相负荷不平衡时,中线段就会有电流通过,致使相线和中线的电能都有所损耗。
1.2.2增加变压器中的电能损耗
三相不平衡导致了电流在变压器中的损耗,变压器的电能损耗主要是铁损(空载损耗)、铜损(负载损耗)以及杂散损耗等几个部分。当配电变压器的状态处于不平衡时,这三个部分的损耗率都会增加。变压器的铁损不仅是主磁通引起的空载外,还包括因铁芯叠片之间的绝缘损伤,从而引起局部涡流损耗、漏磁通在油箱以及其他结构部件里的附加铁损。一般6~10kv的配电变压器经常采用Y/Yn0接线,铁芯一般分为三铁心柱结构,当低压侧三相负荷不对称时,会出现零序电流,但是高压侧没有零序电流。因为低压侧的零序电流产生的零序磁通在铁芯中不能闭合,可是又需要将油箱壁闭合,从而在油箱等附件中发热产生了附加铁损。
1.2.3增加高压线路中的电能损耗
在低压配网中,三相负荷不平衡不仅增加了低压线路中的电能损耗,高压线路中的电能损耗也会增加。因为,当低压侧三相负荷不平衡时,反映到配电变压器高压侧的三相电流也会出现不平衡。
1.3电动机效率降低不平衡
电压是由于电压中出现了正序、负序、零序三个电压分量,如果不加任何处理直接将其输入电动机后,电压中的负序分量产生旋转磁场和电压中正序分量产生的磁场方向相反,起到制动作用但由于正序磁场产生的磁场强度比负序磁场产生的磁场强度要大,电动机还会按照正序方向转动由于正负磁场的制动作用,会降低电动机中输出功率的大小,引起电动机效率降低。
1.4对变压器的影响。三相负荷平衡是安全供电的基础,变压器是低压电网的供电主设备。变压器在运行过程中会产生功率损耗,正常情况下,变压器运行电压不变,耗损是一个衡量。如果变压器在三相负荷不平衡的状态下运行,各相之间输出的定容量会有着不同,不平衡越大,导致输出的容量就无法达到额定值,变压器中性线电流超过变压器低压侧额定电流的25%,低压侧会产生零序电流,零序电流产生的零序磁通不能被抵消,只能由配电变压器的油箱壁及其它钢铁构件中通过,从而在油箱壁中发热产生额外的铁损从而引发变压器发热,甚至造成某相导线烧断、开关烧坏、变压器烧损的严重后果。
2、三相负荷不平衡调整的必要性
2.1三相负荷平衡对变压器的影响三相负荷不平衡轻则降低线路和配电变压器的供电效率,重则会因重负荷相超载过多,可能造成配电变压器单相烧毁等严重后果。
2.2三相负荷平衡对电能质量的影响三相负荷严重不对称,中性点电位就会发生偏移,线路压降和功率损失就会增加。接在重负荷相的单相用户易出现电压偏低,效能降低等现象。而接在轻负荷相的单相用户易出现电压偏高,极易造成电器绝缘击穿或损坏电器等现象。
2.3三相负荷保持对线损率的影响三相负荷不平衡将产生不平衡电压,加大电压偏移,增大中性线电流,从而增大线路损耗。实践证明,一般情况下三相负荷不平衡可引起线损率升高2%-10%,三相负荷不平衡度若超过10%则线损显著增加。
3、三相不平衡负荷的应对措施
3.1加强对三相负荷平衡度的管理
电力企业要重视对三相负荷平衡度的管理,健全管理制度,将降低三相负荷不平衡作为一项经济指标来抓,确立考核指标和奖惩制度,对于有效维护三相负荷平衡度的优秀
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