定義:
三相不平衡是指在電力系統中三相電流或電壓幅值不一致,且幅值差超過(guò)規定的范圍。根據《電能質(zhì)量三相電壓允許不平衡度》(GB/T15543-2008),在電網(wǎng)正常運行時(shí)負序電壓不平度不超過(guò)2%,短時(shí)不超過(guò)4%。
原因:三相參數不對稱(chēng)所致,線(xiàn)路的標志、接電人員的疏忽再加上由于單相用戶(hù)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(shí)性等,都造成了三相負載的不平衡。
影響:
1、 杭州繼保電氣集團解析其對配電變壓器的影響
(1)
三相不平衡將增加變壓器的損耗:
變壓器的損耗包括空載損耗和負荷損耗。正常情況下變壓器運行電壓基本不變,即空載損耗是一個(gè)恒量。而負荷損耗則隨變壓器運行負荷的變化而變化,且與負荷電流的平方成正比。當三相負荷不平衡運行時(shí),變壓器的負荷損耗可看成三只單相變壓器的負荷損耗之和。
(2)三相負荷不平衡可能造成燒毀變壓器的嚴重后果:
不平衡時(shí)重負荷相電流過(guò)大,超載過(guò)多,可能造成繞組和變壓器油的過(guò)熱。繞組過(guò)熱,盡緣老化加快;變壓器油過(guò)熱,引起油質(zhì)劣化,迅速降低變壓器的盡緣性能,減少變壓器壽命(溫度每升高8℃,使用年限將減少一半),甚至燒毀繞組。
(3)三相負荷不平衡運行會(huì )造成變壓器零序電流過(guò)大,局部金屬件溫升增高:
在三相負荷不平衡運行下的變壓器,必然會(huì )產(chǎn)生零序電流,而變壓器內部零序電流的存在,會(huì )在鐵芯中產(chǎn)生零序磁通,這些零序磁通就會(huì )在變壓器的油箱壁或其他金屬構件中構成回路。但配電變壓器設計時(shí)不考慮這些金屬構件為導磁部件,則由此引起的磁滯和渦流損耗使這些部件發(fā)熱,致使變壓器局部金屬件溫度異常升高,嚴重時(shí)將導致變壓器運行事故。
微機保護 2、 杭州繼保電氣集團解析其對高壓線(xiàn)路的影響
(1)增加高壓線(xiàn)路損耗:
(2)增加高壓線(xiàn)路跳閘次數、降低開(kāi)關(guān)設備使用壽命:
低壓電網(wǎng)三相負荷不平衡可能引起高壓某相電流過(guò)大,從而引起高壓線(xiàn)途經(jīng)流跳閘停電,引發(fā)大面積停電事故,同時(shí)變電站的開(kāi)關(guān)設備頻繁跳閘將降低使用壽命。
3、對配電屏和低壓線(xiàn)路的影響
(1)
三相負荷不平衡將增加線(xiàn)路損耗
(2)三相負荷不平衡可能造成燒斷線(xiàn)路、燒毀開(kāi)關(guān)設備的嚴重后果:
4、 杭州繼保電氣集團解析對供電企業(yè)的影響
供電企業(yè)直管到戶(hù),低壓電網(wǎng)損耗大,將降低供電企業(yè)的經(jīng)濟效益,甚至造成供電企業(yè)虧損經(jīng)營(yíng)。
變壓器燒毀、線(xiàn)路燒斷、開(kāi)關(guān)設備燒壞,一方面增大供電企業(yè)的供電本錢(qián),另一方面停電檢驗、購貨更換造成長(cháng)時(shí)間停電,少供電量,既降低供電企業(yè)的經(jīng)濟效益,又影響供電企業(yè)的聲譽(yù)。
5、對用戶(hù)的影響
三相負荷不平衡,一相或兩相畸重,必將增大線(xiàn)路中的電壓降,降低電能質(zhì)量,影響用戶(hù)的電器使用。
變壓器燒毀、線(xiàn)路燒斷、開(kāi)關(guān)設備燒壞,影響用戶(hù)供電,輕則帶來(lái)不便,重則造成較大的經(jīng)濟損失,如不能按合同及時(shí)供貨被懲罰等。中性線(xiàn)燒斷還可能造成用戶(hù)大量低壓電器被燒毀的事故。
杭州繼保電氣集團針對這種情況所做措施:
一、重視低壓配電網(wǎng)的規劃工作,加強與地方政府規劃等部門(mén)的工作溝通,避免配電網(wǎng)建設無(wú)序。
杭州繼保電氣集團 二、在對采用低壓三相四線(xiàn)制供電的地區,要積極爭取對有條件的配電臺區采用3芯或者4芯電纜或者用低壓集束導線(xiàn)供電至用戶(hù)端,這樣可以在低壓線(xiàn)路施工中最大程度的避免三相負荷出現偏相的出現,同時(shí)要做好低壓裝表工作,單相電表在A(yíng)、B、C三相的分布盡量均勻,避免出現單相電只掛接在一相或者兩相上,在線(xiàn)路末端造成負荷偏相。
三、在低壓配電網(wǎng)零線(xiàn)采用多點(diǎn)接地,降低零線(xiàn)電能損耗。
四、對單相負荷占較大比重的供電地區積極推廣單相變供電。
五、積極開(kāi)展變壓器負荷實(shí)際測量和調整工作。
六、安裝三相不平衡智能調節器三相不平衡智能調節器是一種用于動(dòng)態(tài)治理配網(wǎng) 三相不平衡、補償無(wú)功的新型電力電子裝置,它能夠根據配網(wǎng)用戶(hù)由于不同時(shí)間段或不同負荷導致的配網(wǎng)三相不平衡電流,利用先進(jìn)控制算法分離出不平衡電流的正負零序及無(wú)功,通過(guò)觸發(fā)功率器件IGBT,使逆變器發(fā)出與之相反的抵消電流,達到消除不平衡及補償無(wú)功的作用。
那么三相不平衡怎么解決呢?VIP-SPC系列自動(dòng)調節設備。三相不平衡自動(dòng)調節設備主要安裝于辦公大樓、醫院、學(xué)校、小區、重能耗企業(yè)(鋼鐵、化工、煤炭、冶煉等)、交通等低壓配電用戶(hù)側,并聯(lián)接在變壓器出線(xiàn)到低壓進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān)的回路上,該設備是針對低壓配電網(wǎng)三相電流不平衡進(jìn)行補償的設備,并兼具一定無(wú)功補償和諧波補償能力。該設備可有效補償配電網(wǎng)三相不平衡,解決變壓器由于三相不平衡帶來(lái)的過(guò)載問(wèn)題。
三相不平衡自動(dòng)調節設備VIP-SPC系列裝置,采用了最先進(jìn)的數字信號處理器作為控制器,IGBT半導體作為開(kāi)關(guān)器件,并采用業(yè)內先進(jìn)的三電平拓撲,以獲得最好的動(dòng)態(tài)響應和補償效果。安裝本裝置后,在變壓器額定容量?jì)?,至少可濾除93%以上的零序電流,并且將不平衡度控制在7%之內。