三相电不平衡的危害及解决措施汇编.ppt

* 三相电不平衡的危害及解决措施 一、三相电 二、三相电不平衡的危害? 三、三相电不平衡的解决措施?? * 一、三相电 1.概念 三相电是一组幅值相等、频率相等、相位互相差120°的三相交流电，由有三个绕组的三相发电机产生。 2.三相电负载的接法 分为三角形接法(符号△)和星形接法(符号Y)。 三角形接法的负载引线为三条火线和一条地线，三条火线之间的电压为380V，任一火线对地线的电压为220V； Y形接法的负载引线为三条火线、一条零线和一条地线，三条火线之间的电压为380V，任一火线对零线或对地线的电压为220V。 三相电电器的总功率等于每相电压乘以每相电流再乘于3，即总功率=电流×电压（220V）×3（p=U×I×3） * * 二、三相电不平衡的危害 1.概述 三相电不平衡是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。各相负载分布不均、单相负载用电的不同时性、以及单相大功率负载接入是导致三相不平衡的主要原因，由于城市民用电网及农用电网中存在大量单相负载，使得当今三相不平衡现象普遍存在且尤为严重。电网中的三相不平衡会增加线路及变压器的铜损，增加变压器的铁损，降低变压器的出力甚至会影响变压器的安全运行，会造成因三相电压不平衡而降低供电质量，甚至会影响电能变的精度而造成计量损失。 * 2.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,当相电流平衡的时候，系统的电能损耗最小。 例如设某系统的三相线路、变压器绕组每相的总阻抗为Z(暂不记中性线)，如果三相电流平衡，IA=100A，IB=100A,IC=100A, 总损耗=1002Z+1002Z+1002Z=30000Z。 如果三相电流不平衡，IA=50A，IB=100A,IC=150A， 总损耗=502Z+1002Z+1502Z=35000Z。 比平衡状态的损耗增加了17%。 在最严重的状态下，如果IA=0A，IB=0A,IC=300A， 总损耗=3002Z =90000Z。比平衡状态的损耗增加了3倍。 可见不平衡度愈严重，所造成损耗越大。 * 2．降低配变变压器出力以及增加铁损 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。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。 3．电动机效率降低 配变在三相负载不平衡工况下运行，将引起输出电压三相不平衡。 由于不平衡电压存在着正序、负序、零序三个电压分量，当这种不平衡的电压输入电动机后，负序电压产生旋转磁场与正序电压产生的旋转磁场相反，起到制动作用。但由于正序磁场比负序磁场要强得多，电动机仍按正序磁场方向转动。而由于负序磁场的制动作用，必将引起电动机输出功率减少，从而导致电动机效率降低。同时，电动机的温升和无功损耗，也将随三相电压的不平衡度而增大。所以电动机在三相电压不平衡状况下运行，是非常不经济和不安全的。 ?? * 4．影响用电设备的安全运行 三相负荷平衡是安全供电的基础。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，可能造成某相导线烧断、开关烧坏甚至配电变压器单相烧毁等严重后果。由于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。当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