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三相(xiang)不平(ping)衡，如何判斷與解決？
三相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)平(ping)衡(heng)(heng)是電(dian)(dian)能質量的(de)(de)(de)一個重(zhong)要指標，雖然影響(xiang)電(dian)(dian)力系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)因(yin)(yin)素有很多(duo)，但正(zheng)常(chang)性(xing)不(bu)(bu)平(ping)衡(heng)(heng)的(de)(de)(de)情(qing)況大多(duo)是因(yin)(yin)為三相(xiang)(xiang)元件、線路參數或負荷不(bu)(bu)對(dui)稱。由于三相(xiang)(xiang)負荷的(de)(de)(de)因(yin)(yin)素是不(bu)(bu)一定的(de)(de)(de)，所以供(gong)電(dian)(dian)點的(de)(de)(de)三相(xiang)(xiang)電(dian)(dian)壓和電(dian)(dian)流極易出現不(bu)(bu)平(ping)衡(heng)(heng)的(de)(de)(de)現象(xiang)，損耗線路。不(bu)(bu)僅(jin)如此，其對(dui)供(gong)電(dian)(dian)點上的(de)(de)(de)電(dian)(dian)動(dong)機(ji)也會造(zao)成不(bu)(bu)利(li)的(de)(de)(de)影響(xiang)，危害電(dian)(dian)動(dong)機(ji)的(de)(de)(de)正(zheng)常(chang)運行。因(yin)(yin)此，如果三相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)平(ping)衡(heng)(heng)超過了配電(dian)(dian)網可(ke)以承受的(de)(de)(de)范圍(wei)，那么整體的(de)(de)(de)電(dian)(dian)力系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)安全運行就(jiu)會受到影響(xiang)。
三相不平衡的基本概念
三相不(bu)平衡是指在電力系統中(zhong)三相電流(liu)（或電壓）幅(fu)值不(bu)一致，且幅(fu)值差(cha)超過規(gui)定范圍(wei)。由于(yu)各相電源所加的負(fu)荷不均(jun)衡所致，屬于(yu)基波負(fu)荷配置問題。發生三相不(bu)平衡即與用戶負(fu)荷特性有關，同時與電力系統(tong)的(de)規劃、負(fu)荷分配也有關。在電網系(xi)統中，三(san)相平衡主要指的(de)是(shi)三(san)相的(de)電壓相量的(de)大小相等，而且如果按照A、B、C的(de)順序進行排(pai)列，他們兩(liang)兩(liang)之間(jian)構(gou)成的(de)角(jiao)度都(dou)為2n/3。而三(san)相不平衡(heng)就(jiu)是指相量大(da)小(xiao)、角度的不一致。《電能質量(liang)三相電壓允(yun)許不(bu)平(ping)衡(heng)度(du)》(GB/T15543-1995)適(shi)用于交(jiao)流額定頻率為 50 赫茲(zi)。在電力系統正常運(yun)行方式下(xia)，由于(yu)負序(xu)分量(liang)而(er)引起的 PCC 點連接點的電壓不平衡。該標準(zhun)規定：電力系統公共連接點正(zheng)常運行方(fang)式下(xia)不(bu)平衡(heng)度允許值為 2%，短時(shi)間(jian)不(bu)得超過 4%。
圖(tu)例：
理(li)想(xiang)的三相波形圖(tu)與不平衡時的三相波形圖(tu)
三相電流不平衡度計算方法一般有以下常用的兩個公式：
不(bu)平衡度%=（***大(da)(da)電(dian)流(liu)-***小(xiao)電(dian)流(liu)）/***大(da)(da)電(dian)流(liu)×100%
不平衡度%=（MAX相(xiang)(xiang)電(dian)流(liu)(liu)-三相(xiang)(xiang)平均電(dian)流(liu)(liu)）/三相(xiang)(xiang)平均電(dian)流(liu)(liu)×100%
舉(ju)個例子：
三相(xiang)(xiang)電(dian)(dian)流分別為IA=9A IB=8A IC=4A，則三相(xiang)(xiang)平(ping)均(jun)電(dian)(dian)流為7A，相(xiang)(xiang)電(dian)(dian)流-三相(xiang)(xiang)平(ping)均(jun)電(dian)(dian)流分別為2A 1A 3A，取(qu)差(cha)值***大那(nei)個，故MAX（相(xiang)(xiang)電(dian)(dian)流-三相(xiang)(xiang)平(ping)均(jun)電(dian)(dian)流）=3A，所以三相(xiang)(xiang)電(dian)(dian)流不平(ping)衡度=3/7。
引起三(san)相不(bu)平衡的原因有哪些？
引起(qi)三相電壓不平衡的(de)原因(yin)有多種，如：單相接地、斷線(xian)諧振(zhen)等(deng)，運行(xing)管理人員只有(you)將其(qi)正確區分(fen)開(kai)來，才(cai)能快速(su)處理。
1. 斷線故障
如果一(yi)相斷(duan)線但未(wei)接地(di)，或斷(duan)路器、隔離開關一(yi)相未(wei)接通，電壓互感器保險絲熔斷(duan)均造成三相參(can)數不對稱。上(shang)一(yi)電壓等級線(xian)路一(yi)相(xiang)斷線(xian)時，下一(yi)電壓等級的電壓表現為三個(ge)相(xiang)電壓都降(jiang)低(di)，其(qi)中一(yi)相(xiang)較低(di)，另兩相(xiang)較高(gao)但二者電壓值接近。本級線(xian)(xian)路斷(duan)線(xian)(xian)時，斷(duan)線(xian)(xian)相電壓(ya)為零，未(wei)斷(duan)線(xian)(xian)相電壓(ya)仍(reng)為相電壓(ya)。
2. 接地故障
當線路一相斷線并單相接地(di)時，雖引(yin)起三(san)相電壓不(bu)平衡(heng)，但接地(di)后電壓值不(bu)改(gai)變。單相接地(di)分(fen)為金屬性(xing)(xing)接地(di)和非(fei)金屬性(xing)(xing)接地(di)兩種(zhong)。金(jin)屬性接地，故(gu)障(zhang)(zhang)相電壓(ya)為(wei)零或接近(jin)零，非故(gu)障(zhang)(zhang)相電壓(ya)升(sheng)高1.732倍，且(qie)持久不變；非金屬性接地(di)(di)，接地(di)(di)相(xiang)電壓不(bu)為(wei)零而是降低(di)為(wei)某一(yi)數值，其他兩相(xiang)升高不(bu)到1.732倍。
3. 諧振原因
隨著工業的飛速發(fa)展，非線性(xing)電力負荷大量(liang)增加(jia)，某些負荷不僅產生諧波，還引起(qi)(qi)供電電壓(ya)波動與閃變，甚至(zhi)引起(qi)(qi)三相(xiang)電壓(ya)不平衡。
諧振引起三相電壓不平衡有兩種：
（1）基(ji)頻諧振
基頻諧(xie)(xie)振，特征類似于單相接地，即(ji)一相電壓降(jiang)低，另兩相電壓升高，查找故障(zhang)原因(yin)時不(bu)易找到故障(zhang)點(dian)，此(ci)時可檢查特殊用(yong)戶，若不(bu)是(shi)接地原因(yin)，可能就(jiu)是(shi)諧(xie)(xie)振引起的。
（2）分頻(pin)諧(xie)振
另一種是(shi)分(fen)頻諧振(zhen)或高頻諧振(zhen)，特(te)征是(shi)三相電(dian)壓同時升高。
另(ling)外(wai)，還要注意，空投(tou)母線切除部分(fen)線路或(huo)單相(xiang)接地(di)故(gu)障消(xiao)失時，如出現接地(di)信(xin)號，且一相(xiang)、兩相(xiang)或(huo)三相(xiang)電(dian)壓(ya)超(chao)(chao)過線電(dian)壓(ya)，電(dian)壓(ya)表指(zhi)針打到頭，并同(tong)時緩慢移動，或(huo)三相(xiang)電(dian)壓(ya)輪流升高超(chao)(chao)過線電(dian)壓(ya)，遇到這種(zhong)情況(kuang)，一般均屬(shu)諧振(zhen)引起。
4. 三相負荷的不合理分配
很(hen)多的裝表(biao)接電的工(gong)作人員并沒有對于三(san)相負荷(he)(he)平(ping)衡的知識概(gai)念，因(yin)此(ci)在接電的時候(hou)并沒有注意到要控制三(san)相負荷(he)(he)平(ping)衡，只是盲目和隨意的進(jin)行(xing)電路的接電荷(he)(he)裝表(biao)，這在很(hen)大程度上造成了三(san)相負荷(he)(he)的不平(ping)衡。其次，我國的(de)大多(duo)數電路都是動(dong)力(li)和照明混為一(yi)體的(de)，所(suo)以(yi)在使用(yong)單相的(de)用(yong)電設備時，用(yong)電的(de)效(xiao)率就會降(jiang)低，這樣的(de)差異進一(yi)步加劇了配電變壓器三(san)相負(fu)荷(he)的(de)不平衡狀(zhuang)況。
5. 用電負荷的不斷變化
造成用電(dian)負(fu)荷(he)不穩定(ding)的(de)(de)原因包括了地II經常出(chu)現的(de)(de)拆遷(qian)，移(yi)表或(huo)者用電(dian)用戶的(de)(de)增加；臨時(shi)用電和季節性(xing)用電的不穩定性(xing)。這樣在總(zong)量(liang)上和時(shi)間上的(de)不(bu)確定(ding)和不(bu)集中性使得用電的(de)負荷也(ye)不(bu)得不(bu)跟(gen)隨實(shi)際情況而變化。
6. 對于配變負荷的監視力度的削弱
在(zai)配(pei)(pei)電網的管理(li)上，經(jing)常會忽略三相負(fu)荷分配(pei)(pei)中的管理(li)問題。在(zai)配(pei)(pei)電網的檢測上，對(dui)配(pei)(pei)電變壓器(qi)的三相負(fu)荷也沒(mei)有進行定期的檢測和調(diao)整。除此(ci)之外(wai)，還有很多因(yin)素(su)造(zao)成了三相不平衡的現象(xiang)，例(li)如(ru)線路的影響(xiang)以及(ji)三相負(fu)荷矩(ju)的不相等(deng)等(deng)。
三相不平衡有哪些危害？
1、增加線路的電能損耗
在三相四線(xian)制供電(dian)網(wang)絡中(zhong)，電(dian)流通(tong)過線(xian)路導線(xian)時，因存在阻抗必將產(chan)生電(dian)能損(sun)耗，其(qi)損(sun)耗與通(tong)過電(dian)流的(de)平方(fang)成正比。當(dang)低壓電網以三相四線制供(gong)電時，由(you)于(yu)有單相負載(zai)存在，造成三相負載(zai)不平衡在所難免。當三相負載不平衡運行時，中(zhong)性(xing)線即有電(dian)流(liu)通過。這樣不但(dan)相線有(you)損耗，而且(qie)中(zhong)性線也(ye)產生損耗，從(cong)而增加了電網(wang)線路(lu)的(de)損耗。
2、增加配電變壓器的電能損耗
配電(dian)變壓器(qi)是低(di)壓電(dian)網的供電(dian)主設備，當(dang)其在(zai)三(san)相負載不平衡工況(kuang)下運(yun)行時，將會(hui)造成配變損耗的增加。因為配變的功率損耗是(shi)隨(sui)負載的不平衡度(du)而變化的。
3、配變出力減少
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