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电力人必看的又好又便宜的三相不平衡装置 一、三相不平衡概述 指在电力系统中三相电流 （或电压）幅值不一致，且幅值差超过规定范围。 由于各相电源所加的负荷不均衡所致，属于基波负荷配置问题。发生三相不平衡 即与用户负荷特性有关，同时与电力系统的规划、负荷分配也有关。《电能质量 三相电压允许不平衡度》(GB/T15543-1995)适用于交流额定频率为 50 赫兹。在 电力系统正常运行方式下，由于负序分量而引起的 PCC 点连接点的电压不平衡。 该标准规定：电力系统公共连接点正常运行方式下不平衡度允许值为 2%，短时 间不得超过 4%。电流不平衡不超过10%。 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。有关规程规定：配电变压器出口 处的负荷电流不平衡度应小于 10％，中性线电流不应超过低压侧额定电流的 25％，低压主干线及主要分支线的首端电流不平衡度应小于20％。 实际情况时，不平衡情况非常普遍；而且每天都在动态变化，很难治理。 因此国家电网2016年的暂行管理办法是，要求不平衡度要求小于40%。北 京公司要求35%，四川省的数据是，实际上高于60%的台区非常多。如需要该数 据可以联系liuwenhui@tsinghua.edu.cn 二、危害： 1．增加线路的电能损耗。在三相四线制供电网络中，电流通过线路导线时，因 存在阻抗必将产生电能损耗，其损耗与通过电流的平方成正比。当低压电网以三 相四线制供电时，由于有单相负载存在，造成三相负载不平衡在所难免。当三相 负载不平衡运行时，中性线即有电流通过。这样不但相线有损耗，而且中性线也 产生损耗，从而增加了电网线路的损耗。 三相四线制结线方式，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，无论何种负荷分配情况，电流不平衡度越大，线损增量也 越大。 2．增加配电变压器的电能损耗。配电变压器是低压电网的供电主设备，当其在 三相负载不平衡工况下运行时，将会造成配变损耗的增加。因为配变的功率损耗 是随负载的不平衡度而变化的。 在生产、生活用电中，三相负载不平衡时，使变压器处于不对称运行状态。造成 变压器的损耗增大(包括空载损耗和负载损耗)。根据变压器运行规程规定，在运 行中的变压器中性线电流不得超过变压器低压侧额定电流的 25%。此外，三相负 载不平衡运行会造成变压器零序电流过大，局部金属件升温增高，甚至会导致变 压器烧毁。 3．配变出力减少。配变设计时，其绕组结构是按负载平衡运行工况设计的， 其绕组性能基本一致，各相额定容量相等。配变的最大允许出力要受到每相额定 容量的限制。假如当配变处于三相负载不平衡工况下运行，负载轻的一相就有富 余容量，从而使配变的出力减少。 其出力减少程度与三相负载的不平衡度有关。三相负载不平衡越大，配变出 力减少越多。为此，配变在三相负载不平衡时运行，其输出的容量就无法达到额 定值，其备用容量亦相应减少，过载能力也降低。假如配变在过载工况下运行， 即极易引发配变发热，严重时甚至会造成配变烧损。 4．配变产生零序电流。配变在三相负载不平衡工况下运行，将产生零序电 流，该电流将随三相负载不平衡的程度而变化，不平衡度越大，则零序电流也越 大。运行中的配变若存在零序电流，则其铁芯中将产生零序磁通。(高压侧没有 零序电流)这迫使零序磁通只能以油箱壁及钢构件作为通道通过，而钢构件的导 磁率较低，零序电流通过钢构件时，即要产生磁滞和涡流损耗，从而使配变的钢 构件局部温度升高发热。配变的绕组绝缘因过热而加快老化，导致设备寿命降低。 同时，零序电流的存也会增加配变的损耗。 5．影响用电设备的安全运行。配变是根据三相负载平衡运行工况设计的，其每 相绕组的电阻、漏抗和激磁阻抗基本一致。当配变在三相负载平衡时运行，其三 相电流基本相等，配变内部每相压降也基本相同，则配变输出的三相电压也是平 衡的。 假如配变在三相负载不平衡时运行，其各相输出电流就不相等，其配变内 部三相压降就不相等，这必将导致配变输出电压三相不平衡。同时，配变在三相 负载不平衡时运行，三相输出电流不一样，而中性线就会有电流通过。因而使中 性线产生阻抗压降，从而导致中性点漂移，致使各相相电压发生变化。负载重的 一相电压降低，而负载轻的一相电压升高。在电压不平衡状况下供电，即容易造 成