三相不平衡裝置的影響及發展

發布時間:2019,07,05

現代電力電子技術的迅猛發展,促使配電網的負荷和構成發生了巨大的變化。單相電弧爐等占據一定比重。由于使用時間無法同步及單相負載無法分配均勻,造成了三相不平衡配變的發生。三相負荷不平衡給電力系統帶來的影響不小。三相負荷不平衡將會給安全管理、電壓質量、線損管理等造成極大的危害。

華坤三相不平衡矯正裝置.jpg

華坤三相不平衡矯正裝置


1、對變壓器的危害:


配變設計時,其繞組結構是按負載平衡運行工況設計的。其繞組性能基本一致,各相額定容星相等。配變的最大允許出力要受到每相額定容量的限制。而在生產、生活實際用電中,由于三相負荷分面及用戶增容的隨意性等因素經常導致配電變壓器的三相負荷不平衡,因此將會使配電變壓器處于不對書運行狀態。同時也會造成零序電流過大,在此猛態下運行輕則降低配電變壓器的供電效率。使配電變壓器局部金屬配件升溫過高,重則將會造成配電變壓器的單項燒毀或用戶電器的燒毀等嚴重后果。


2、對用電設備的危害:


配變設計時,其每相繞組的電阻、漏抗和激磁阻抗基本一致。當配變在三相負載平衡時運行,其相電流基本相等。配變內部每相壓降也基本相同,配變輸出的三相電壓也是平衡的。一旦配變在三相不平衡時運行時運行,其各相輸出電流就不相等,配變內部三相壓降就不相等,這必將導致配變輸出電金適成中性線有電流通過。在此情況下負載重的一相電壓降低。照明燈具不亮、電器效能降低的問題!而負載輕的一相電壓升高,可能造成電器絕緣擊穿、縮短電器壽命或損環電器。


3.對電動機的危害:


配變在三相負載不平衡工況下運行,將引起輸出電壓三相不平衡。由于不平衡電壓存在著正序、負序、零序三個電壓分星,當這種不平衡的電壓輸入電動機后,負序電壓產生旋轉磁場與正序電壓產生的旋轉感場相反,起到制動作用。但由于正序磁場比負序磁場要強得多,電動機仍按正序磁場方向轉動。而由于負序磁場的制動作用,必將引起電動機輸出功率減少,從而導致電動機效率降低。同時,電動機的溫升和無功損耗,也將隨三相電壓的不平衡度而增大。所以電動機在三相電壓不平衡狀況下運行,是非常不經濟和不安全的。


4、對人身的危害:


在配電變壓器中性點接地運行的方式下,如接地電阻達不到技術要求的情況時,三相負荷嚴重不平衡時就會使中性線帶電而危及接觸接地極或配電變壓器金屬構架人員的人身安全。由此造成的人身傷亡事故不是沒有。


5、對電壓質量和線損的危害:


在三相負荷不平衡度較大的情況下,在配電變壓器中性點不接地或接地電阻達不到技術要求的時,中性點將發生位移造成中性線帶有一定的電壓,從而加大線路電壓的電壓降,降低功率的輸出,線路供電電壓偏低,尤其是線路末端的電壓遠遠超出電壓降的允許范圍,直接導致用戶用電設備不能正常工作。電器效能降低,同時極大增加了低壓線損率。由于城鄉用戶受經濟條件的制約和家用電器音及率的逐年提高,三相負載不平衡度情況越來越嚴重。不平衡度越大的臺區供電線路末端用戶首運反映電壓偏低,而低壓線損率也營遍反映較大。在低壓三相負載不平衡度的影響下使配電變壓器處于不對稱運行狀態,造成配電變壓器的負載損耗和空載損耗增大。而影響到OKV線損率。


因此,三相負荷不平衡治理在配網終端用戶上具有重大意義:


1、經濟效益,提高功率因數,傳輸同等有功功率,線損減小,降低電網損耗;變壓器銅損減??;變壓器帶載能力提高,提升有效使用容量;首端電壓無需調高;模塊化設計,重復投資減小。


2、社會效益,客戶用電滿意度提升;便捷的新能源控入;電能質量的精確控制;客戶用電意愿提升;解決配網配電低電壓問題;穩定電網電壓,避免電網電壓出現降低波動和閃變。


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