作為剛剛從事電工工作的人,總是會覺得這也難,那也難,這是正常的。要從哪入手,是每個電工都要經歷的,廣州萊安智慧化系統開發有限公司在此介紹三相電流不平衡的原因及解決方案,謹供參考。
一、三相不平衡的原因:
1、 壓波動,造成電壓不平衡,三相電流不平衡。三相,單相負載不平衡,造成三相電流不平衡。相與相之間短路,相與零線短路,都會造成三相電壓,電流不平衡。
2、三相平衡是針對單相和兩相負荷提出的,它的實現就是將單相和兩相負荷人為地儘可能均勻的分配到三相上去!之所以要保持三相平衡,原因就是:在三相四線制中,如三相負荷分佈不均(相線對中性線),將產生零序電壓,使零點移位,一相電壓降低,另一相電壓升高,增大了電壓偏差。同樣,線間負荷不平衡,則引起線間電壓不平衡,增大了電壓偏差,電壓的偏差過大可能導致的最常見的事故就是燒燬電器裝置!
3、單相負荷或單相和三相負荷混用,並且負荷大小不同和用電時間的不同。所以,電網中三相間的不平衡電流是客觀存在的,並且這種用電不平衡狀況無規律性,也無法事先預知。導致了低壓供電系統三相負載的長期性不平衡。
4、採用三相四線制供電方式,由於使用者較為分散,線路較長,如果三相負荷不平衡,將直接增加電能線上路的損耗:當三相負荷平衡時線損最小;當一相負荷重,兩相負荷輕的情況下線損增量較小。 當一相負荷重,一相負荷輕,而第三相的負荷為平均負荷的情況下線損增量較大;當一相負荷輕,兩相負荷重的情況下線損增量最大。 當三相負荷不平衡時,不論何種負荷分配情況,電流不平衡度越大,線損增量也越大。
5、 為此在三相四線制的低壓網路執行中,應經常測量三相負荷並進行調整,使之平衡,這是降損節能的一項有效措施,對於輸送距離比較遠的配電線路來說,效果尤為顯著。
6、低壓電網的三相平衡一直就是困擾供電單位的主要問題之一,在實際工作及執行中,線路的標誌、接電人員的疏忽再加上由於單相使用者的不可控增容、大功率單相負載的接入以及單相負載用電的不同時性等,都造成了三相負載的不平衡。低壓電網若在三相負荷不平衡度較大情況下執行,將會給低壓電網與電氣裝置造成不良影響。
把單相使用者均衡地接在A、B、C三相上,減少中性線電流,降低損耗。同時要減少單相負載接戶線的總長度。如果單相使用者功率因數較低,就應進行無功補償。也可以裝置三相斷相保護器,當任何一相斷相時,能立即切斷電源以消除三相不平衡。
7、實際中,每相的用電負荷比較直觀:動力線路三相平衡,而單相使用者負荷有較大差異。每相的對地阻抗又由什麼決定呢?三相動力線路一般質量較好,對地絕緣阻抗較高;而涉及到職明等單相負荷則用電線路情況複雜、質量低劣、絕緣程度差,使該相的對地阻抗顯著降低,且用電戶數越多,線路越密雜,則絕緣程度越差,使接帶該類使用者多相的對地阻抗降低越顯著。因此,在正常漏電(總漏電電流由各處微小的漏電流彙集組成)情況下,每相對地阻抗的高低主要由接在該相上的單相負荷用電戶的多少來決定。
8、 因此,只要把單相負荷用電戶均衡地分配到三相上,就能實現三相平衡。但必須要注意,均衡分配使用者不僅僅是形式上看來每相接單相負荷使用者總數的三分之一,而是要把其中用電負荷、漏電情況在同一等級的使用者也均衡地分配到三相上。例如,某村單相使用者,其中用電水平一般戶,負荷較小,日用電時間較短,線路質量較差;用電水平較高戶,負荷較大,日用電時間較長,線路質量較好;地埋線戶,洩露電流較大,則每相上應儘量接這三類使用者的各三分之一。
二、具體實施為:
(1)、從公用變出線至進戶表電源側的低壓幹線、分支線應儘量採用三相四線制,減少迂迴,避免交叉跨越。
(2)、無論架空或電纜線路,相線與零線應按A、B、C、O採用不同顏色的導線或標識,並按一定順序排列。
(3)、在低壓線路架好、下線集裝各戶電能表前,要把配變下的單相負荷用電戶統一規劃,均衡地分配到低壓線路的三相上,並記錄在冊。下線集表施工時要查對無誤。表箱編號要註明相位,如"某某線路A相某某號"。
(4)、下線集表完工後,要看一下低壓電網實際執行三相負載是否在平衡度範圍內,必要時可做些調整。
(5)、在以後發展使用者或變更使用者時,要顧及三相平衡問題,在實際工作中形成常態機制,不斷完善提高。
總之沒有絕對的平衡,但要相對的平衡,以平衡度指標為限,在實際工作中加大負荷調查分析力度,將各配變各類負載最大、平均負荷及發展趨勢記錄在案,要經常對負荷電流進行測試,及時發現不平衡超標情況,及時調整,從根本上控制不平衡現象發生,避免發生損壞用電裝置等故障和事故。
三、由不對稱負荷引起的電網三相電壓不平衡可以採取的解決辦法:
1、將不對稱負荷分散接在不同的供電點,以減少集中連線造成不平衡度嚴重超標的問題。
2、使用交叉換相等辦法使不對稱負荷合理分配到各相,儘量使其平衡化。
3、加大負荷接入點的短路容量,如改變網路或提高供電電壓級別提高系統承受不平衡負荷的能力。
4、裝設平衡裝置。 簡要列出以上幾種解決三相電壓或電流不平衡對電網及電能質量危害的技術措施。
具體應該採取哪一種措施更為合理有效,還要根據實際情況,經過技術和經濟比較後確定實施。在低壓三相四線制的城市居民和農網供電系統中:由於用電戶多為單相負荷或單相和三相負荷混用,並且負荷大小不同和用電時間的不同。所以,電網中三相間的不平衡電流是客觀存在的,並且這種用電不平衡狀況無規律性,也無法事先預知。導致了低壓供電系統三相負載的長期性不平衡。對於三相不平衡電流,電力部門除了儘量合理地分配負荷之外幾乎沒有什麼行之有效的解決辦法。電網中的不平衡電流會增加線路及變壓器的銅損,還會增加變壓器的鐵損,降低變壓器的出力甚至會影響變壓器的安全執行,最終會造成三相電壓的不平衡。調整不平衡電流無功補償裝置-自動調補電容器組,有效地解決了這個難題,該裝置具有在補償系統無功的同時調整不平衡有功電流的作用。其理論結果可使三相功率因數均補償至1,三相電流調整至平衡。
實際應用表明,可使三相功率因數補償到0.95以上,使不平衡電流調整到變壓器額定電流的10%以內。根據wangs定理(王氏定理),在相間跨接的電容可以在相間轉移有功電流。調整不平衡電流無功補償裝置就是利用wangs定理來進行設計的,在各相與相之間以及各相與零線之間恰當地接入不同數量的電容器,不但可以使各相都得到良好的補償,而且可以調整不平衡有功電流。換相開關透過智慧化邏輯判斷自動選擇供電相,自動調整三相負荷的不平衡。降低電能在傳輸過程中的損耗,最大化的提高電能利用率的同時增強了電網供電的可靠性。
作為剛剛從事電工工作的人,總是會覺得這也難,那也難,這是正常的。要從哪入手,是每個電工都要經歷的,廣州萊安智慧化系統開發有限公司在此介紹三相電流不平衡的原因及解決方案,謹供參考。
一、三相不平衡的原因:
1、 壓波動,造成電壓不平衡,三相電流不平衡。三相,單相負載不平衡,造成三相電流不平衡。相與相之間短路,相與零線短路,都會造成三相電壓,電流不平衡。
2、三相平衡是針對單相和兩相負荷提出的,它的實現就是將單相和兩相負荷人為地儘可能均勻的分配到三相上去!之所以要保持三相平衡,原因就是:在三相四線制中,如三相負荷分佈不均(相線對中性線),將產生零序電壓,使零點移位,一相電壓降低,另一相電壓升高,增大了電壓偏差。同樣,線間負荷不平衡,則引起線間電壓不平衡,增大了電壓偏差,電壓的偏差過大可能導致的最常見的事故就是燒燬電器裝置!
3、單相負荷或單相和三相負荷混用,並且負荷大小不同和用電時間的不同。所以,電網中三相間的不平衡電流是客觀存在的,並且這種用電不平衡狀況無規律性,也無法事先預知。導致了低壓供電系統三相負載的長期性不平衡。
4、採用三相四線制供電方式,由於使用者較為分散,線路較長,如果三相負荷不平衡,將直接增加電能線上路的損耗:當三相負荷平衡時線損最小;當一相負荷重,兩相負荷輕的情況下線損增量較小。 當一相負荷重,一相負荷輕,而第三相的負荷為平均負荷的情況下線損增量較大;當一相負荷輕,兩相負荷重的情況下線損增量最大。 當三相負荷不平衡時,不論何種負荷分配情況,電流不平衡度越大,線損增量也越大。
5、 為此在三相四線制的低壓網路執行中,應經常測量三相負荷並進行調整,使之平衡,這是降損節能的一項有效措施,對於輸送距離比較遠的配電線路來說,效果尤為顯著。
6、低壓電網的三相平衡一直就是困擾供電單位的主要問題之一,在實際工作及執行中,線路的標誌、接電人員的疏忽再加上由於單相使用者的不可控增容、大功率單相負載的接入以及單相負載用電的不同時性等,都造成了三相負載的不平衡。低壓電網若在三相負荷不平衡度較大情況下執行,將會給低壓電網與電氣裝置造成不良影響。
把單相使用者均衡地接在A、B、C三相上,減少中性線電流,降低損耗。同時要減少單相負載接戶線的總長度。如果單相使用者功率因數較低,就應進行無功補償。也可以裝置三相斷相保護器,當任何一相斷相時,能立即切斷電源以消除三相不平衡。
7、實際中,每相的用電負荷比較直觀:動力線路三相平衡,而單相使用者負荷有較大差異。每相的對地阻抗又由什麼決定呢?三相動力線路一般質量較好,對地絕緣阻抗較高;而涉及到職明等單相負荷則用電線路情況複雜、質量低劣、絕緣程度差,使該相的對地阻抗顯著降低,且用電戶數越多,線路越密雜,則絕緣程度越差,使接帶該類使用者多相的對地阻抗降低越顯著。因此,在正常漏電(總漏電電流由各處微小的漏電流彙集組成)情況下,每相對地阻抗的高低主要由接在該相上的單相負荷用電戶的多少來決定。
8、 因此,只要把單相負荷用電戶均衡地分配到三相上,就能實現三相平衡。但必須要注意,均衡分配使用者不僅僅是形式上看來每相接單相負荷使用者總數的三分之一,而是要把其中用電負荷、漏電情況在同一等級的使用者也均衡地分配到三相上。例如,某村單相使用者,其中用電水平一般戶,負荷較小,日用電時間較短,線路質量較差;用電水平較高戶,負荷較大,日用電時間較長,線路質量較好;地埋線戶,洩露電流較大,則每相上應儘量接這三類使用者的各三分之一。
二、具體實施為:
(1)、從公用變出線至進戶表電源側的低壓幹線、分支線應儘量採用三相四線制,減少迂迴,避免交叉跨越。
(2)、無論架空或電纜線路,相線與零線應按A、B、C、O採用不同顏色的導線或標識,並按一定順序排列。
(3)、在低壓線路架好、下線集裝各戶電能表前,要把配變下的單相負荷用電戶統一規劃,均衡地分配到低壓線路的三相上,並記錄在冊。下線集表施工時要查對無誤。表箱編號要註明相位,如"某某線路A相某某號"。
(4)、下線集表完工後,要看一下低壓電網實際執行三相負載是否在平衡度範圍內,必要時可做些調整。
(5)、在以後發展使用者或變更使用者時,要顧及三相平衡問題,在實際工作中形成常態機制,不斷完善提高。
總之沒有絕對的平衡,但要相對的平衡,以平衡度指標為限,在實際工作中加大負荷調查分析力度,將各配變各類負載最大、平均負荷及發展趨勢記錄在案,要經常對負荷電流進行測試,及時發現不平衡超標情況,及時調整,從根本上控制不平衡現象發生,避免發生損壞用電裝置等故障和事故。
三、由不對稱負荷引起的電網三相電壓不平衡可以採取的解決辦法:
1、將不對稱負荷分散接在不同的供電點,以減少集中連線造成不平衡度嚴重超標的問題。
2、使用交叉換相等辦法使不對稱負荷合理分配到各相,儘量使其平衡化。
3、加大負荷接入點的短路容量,如改變網路或提高供電電壓級別提高系統承受不平衡負荷的能力。
4、裝設平衡裝置。 簡要列出以上幾種解決三相電壓或電流不平衡對電網及電能質量危害的技術措施。
具體應該採取哪一種措施更為合理有效,還要根據實際情況,經過技術和經濟比較後確定實施。在低壓三相四線制的城市居民和農網供電系統中:由於用電戶多為單相負荷或單相和三相負荷混用,並且負荷大小不同和用電時間的不同。所以,電網中三相間的不平衡電流是客觀存在的,並且這種用電不平衡狀況無規律性,也無法事先預知。導致了低壓供電系統三相負載的長期性不平衡。對於三相不平衡電流,電力部門除了儘量合理地分配負荷之外幾乎沒有什麼行之有效的解決辦法。電網中的不平衡電流會增加線路及變壓器的銅損,還會增加變壓器的鐵損,降低變壓器的出力甚至會影響變壓器的安全執行,最終會造成三相電壓的不平衡。調整不平衡電流無功補償裝置-自動調補電容器組,有效地解決了這個難題,該裝置具有在補償系統無功的同時調整不平衡有功電流的作用。其理論結果可使三相功率因數均補償至1,三相電流調整至平衡。
實際應用表明,可使三相功率因數補償到0.95以上,使不平衡電流調整到變壓器額定電流的10%以內。根據wangs定理(王氏定理),在相間跨接的電容可以在相間轉移有功電流。調整不平衡電流無功補償裝置就是利用wangs定理來進行設計的,在各相與相之間以及各相與零線之間恰當地接入不同數量的電容器,不但可以使各相都得到良好的補償,而且可以調整不平衡有功電流。換相開關透過智慧化邏輯判斷自動選擇供電相,自動調整三相負荷的不平衡。降低電能在傳輸過程中的損耗,最大化的提高電能利用率的同時增強了電網供電的可靠性。