探讨三相不平衡对电网造成的危害.PDF

ELECTRONICS WORLD 探 索与观察 ・ 探讨三相不平衡对电网造成的危害 广州供电局有限公司花都供电局 张 尧 【摘要】 电力系统的三相不平衡问题一直是供电企业的难题, 三相不平衡对电气设备和电网安全稳定运行有较大的危害 和影响, 本文主要针对三相不平衡问题进行详细的研究，有效降低三相不平衡度，以提高电能质量。 【关键词】 三相不平衡；负序分量；解决措施 随着国内经济的发展，我国的全国用电总量也在突飞 零序磁通不能在铁芯中闭合，需通过油箱壁闭合，因而 猛进。据中新社报道,2011年我国全国用电量已经突破4万亿 零序电流引起的磁滞会使变压器温度上升过高，影响变 千瓦时，因此低压配电网的建设及升级改造工程显得尤其重 压器的正常运行，降低其寿命。 要。而在低压配电网中三相不平衡往往会产生很多负面影 2.2 使导线温度上升（线损上升） 响，如增加电能的损耗，导致中性点电压漂移引起三相电压 导线有电流流过时所产生的热量，称为线损。线损也 不对称，配变出力减少并且产生零序电流等等，严重的甚 是当今供电部门较为关注的问题之一，配电网的三相不平衡 至会烧坏用户的用电器，造成经济的损失。三相不平衡不 问题会使线损上升，浪费电能的同时也会提高供电部门的供 仅仅在配电网中产生不良的影响，更会影响到整个电网的 电成本，严重时更会烧坏电气设备，造成经济上的损失。 安全稳定运行，因为三相平衡是整个电网稳定运行的基础 如图1所示为三相平衡的输电线路等效图： 之一。通过对三相不平衡的研究，我们可以稳定电网的运 由于三相平衡，所以Ia=Ib=Ic且Io=0，此时系统的 行，减低电能的损耗，保证各类用电器的安全使用，因此对 输出功率为： 2 于三相不平衡研究有着其十分重要的实际意义。 P =3I R （2） 1 a 2 此时系统的线损为： 1 三相不平衡的基本概念 2 △P=3I R （3） a 1 根据电工理论，多相系统可分为对称的和不对称的 两大类。所谓对称的m相系统，是指各相电量(电动势、 电压或电流)大小相等、彼此的相位差均等于2π/m多相 系统又可分为平衡的与不平衡的，前者功率瞬时值与时 间无关，而后者功率瞬时值随时间而变。我们所说的三 相不平衡主要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。 2 三相不平衡的危害 图1 三相平衡输电等效电路图 若假设此系统三相极端不平衡，即系统仅由其中一 2.1 对变压器的危害 相对外所有用户输出功率，B、C相开路，且要保证系统 变压器是电网中重要的组成部分，三相不平衡会使 的输出功率不变（如图2所示）： 变压器出现以下问题： (1)减少变压器的出力。对三相变压器来说，其总输 出容量等于每相输出的容量之和，即： S=Su+Sv+Sw