配电网三相负荷不平衡治理措施

摘要：配电变压器在不对称运行时，将会在配电网中产生相应的负序电流和零

序电流，不但会增加变压器的附加损耗和影响变压器的出力，而且会增加线路损耗，降低电动机的转矩。另外，负序电流还会影响电能表的计量精度，给供电部

门造成计费损失；同时，电网中的零序电流会造成中性点电位偏移，使负荷较小

相的相电压升高，负荷较大相的相电压降低，在极端情况下会烧毁用户的用电设施，对电力系统和用户造成危害。因此，三相不平衡带来的危害及治理措施值得

研究。

关键词：配电网；负荷不平衡；治理措施

一、配电网三相负荷不平衡的影响分析

在低压配电网中，由于单相负荷所占比例很大，负荷使用的随机性较高，往

往引起配电网的三相负荷不平衡。随着负荷种类、负荷功率的增加，以及非线性

负荷、单相负荷和冲击性负荷占比的增大，低压配电网三相不平衡问题愈发严重，给配电网的安全、经济可靠运行带来了严重危害。低压配电网的长期三相不平衡

运行将引起诸多问题：降低变压器出力、增加变压器损耗、电网保护元件误动作、降低感应电动机输出的有功功率、增加线路损耗、配电网末端“低电压”等。具体

的影响主要有：

1、对变压器的危害。配电变压器的功率损耗包括空载损耗和负载损耗。其中空载损耗基本恒定，负载损耗与负载电流的平方成正比。当配电网三相负荷不平

衡时，会引起变压器损耗的增加，且不平衡情况越严重，带来的附加损耗越多。

附加损耗会导致变压器发热，情况严重时甚至烧毁变压器。由于变压器的绕组结

构设计是按照三相对称运行设计的，所以当出现三相负荷不平衡时（一相重载、

两相轻载或者两相重载、一相轻载的情况），重载相必然会先达到设计的额定容

量限制值，而轻载相会存在一定的容量裕度，从而使变压器的出力减小，降低了

变压器的工作效率。除此之外，还会增加配电变压器的损耗。接线的低压配电变

压器，高压侧无零序电流，低压侧三相负载不平衡会产生零序电流，这个零序电

流完全是励磁电流，产生的零序磁通不能在铁芯中闭合，会在变压器的油箱壁或

其他金属构件中构成回路。而一般配电变压器设计时是不考虑这些金属构件为导

磁部件的，所以由此引起的磁滞和涡流损耗往往会造成这些部件发热，致使变压

器局部金属件发热产生铁损。

2、增加线路损耗。目前，相对常用的低压配电网线路损耗的计算方法有均方根电流法、平均电流法、最大电流法、最大负荷损失小时数法、电量法以及等值

电阻法等。配电网的线损与流经导线电流的平方以及线路的阻抗成正比。当低压

配电网三相负荷平衡时，三相电流相等，中性线电流为零。在不考虑中性线线损

的情况下，其损耗模型和变压器的负荷损耗模型相同。当低压配电网三相负荷不

平衡时，中性线电流不为零，因此负荷不平衡时的损耗除三相线损外还含中性线

损耗，低压配电网的三相负荷不平衡会引起线路损耗的增加。采用三相四线制供

电时，三相负荷的不平衡度越大，线损的增加率越大：一相负荷轻、两相负荷重

的情况线损增加最大；一相负荷轻、一相负荷平均、一相负荷重的情况线损增加

较大；两相负荷轻、一相负荷重的情况线损增加较小。采用三相四线制供电的配

电网中，一般情况下中性线比三相线细，因此当三相负荷不平衡严重时，中性线

零序电流过大，会造成中性线烧毁，影响电网的安全运行。

3、降低感应电动机输出有功功率。低压配电网三相负荷不平衡会引起三相电

电力系统三相不平衡度的评估

电力系统三相不平衡度的评估摘要电能质量越来越受到各国的重视，其中三相不平衡对于电力系统的影响也越来越不容忽视，各国纷纷制定了三相不平衡度的标准，以防范三相不平衡度超标过高对电力系统的严重伤害。为了解决电力系统中三相不平衡问题，就要对实际监测数据进行评估，本文通过使用Matlab仿真进行评估。首先使用Matlab仿真一个三相信号，用于校准算法的正确性。然后对三相信号进行采样，运用Matlab中的快速傅里叶变换（FFT）进行数字信号处理，滤除信号中的谐波和噪声成分，得到三相电压的基波。最后，应用对称分量法得出三序分量，根据电压不平衡度的定义，得出此电力系统模型的不平衡度。本文通过仿真结果表明该方法的有效性，并说明使用Matlab仿真可以使三相不平衡度监测不够精确、便捷，设计周期长，浪费资源等问题得到很好的解决。关键词:电力系统；三相不平衡度； Matlab；仿真；快速傅里叶变换；对称分量法Assessment of Three-phrase Unbalance of Power System Abstract The quality of electricity attracts more and more attention of every country. Influences caused by the three-phase's unbalance to power system are also more and more severe. Every country formulates the standard of three-phase unbalance degree in succession in order to prevent from the damage made by the excessive standard of three-phase's unbalance to power system. To solve this problem in power system, people should evaluate the actual monitoring data. This thesis will make evaluation by Matlab simulation. Firstly, it’ll check the correctne ss of calculation through a three-phrase signal simulated by Matlab. Secondly, collecting sample from the signal and use the FFT in Matlab to carry on the deal of digital signal and filter the harmonics and noise components in the digital for obtaining the fundamental wave. Finally, the result will arrive at the three sequence components by the application of symmetrical component method. The unbalance degree in this power system model will be reached according to the definition. This thesis shows the effectiveness of the method by means of simulation result and explain that through Matlab simulation, the problems such as the inaccurate, inconvenient monitor, the long design period and the waste of resources in monitoring the three-phrase unbalance degree and so on can also be solved. Keywords: power system; three-phrase unbalance degree; Matlab; simulation; fast fournier transformation; method of symmetrical components

三相不平衡损耗计算

农村低压电网改造后低压电网结构发生了很大的变化，电网结构薄弱环节基本上已经解决，低压电网的供电能力大大增强，电压质量明显提高，大部分配电台区的低压线损率降到了11%以下，但仍有个别配电台区因三相不平衡负载等原因而造成线损率居高不下，给供电管理企业特别是基层供电所电工组造成较大的困难和损失，下面针对这些情况进行分析和探讨。一、原因分析在前几年的农网改造时，对配电台区采取了诸如增添配电变压器数量，新增和改造配电屏，配电变压器放置在负荷中心，缩短供电半径，加大导线直径，建设和改造低压线路，新架下户线等一系列降损技术措施，也收到了很好的效果。但是个别台区线损率仍然很高，针对其原因，我们做了认真的实地调查和分析，发现一些台区供电采取单相二线制、二相三线制，即使采用三相四线制供电，由于每相电流相差很大,使三相负荷电流不平衡。从理论和实践上分析，也会引起线路损耗增大。二、理论分析低压电网配电变压器面广量多，如果在运行中三相负荷不平衡，会在线路、配电变压器上增加损耗。因此，在运行中要经常测量配电变压器出口侧和部分主干线路的三相负荷电流，做好三相负荷电流的平衡工作，是降低电能损耗的主要途经。假设某条低压线路的三相不平衡电流为IU、IV、IW，中性线电流为IN，若中性线电阻为相线电阻的2倍，相线电阻为R，则这条线路的有功损耗为ΔP1=（I2UR+I2VR+I2WR+2I2NR）×10-3 （1）当三相负荷电流平衡时，每相电流为（IU+IV+IW）/3，中性线电流为零，这时线路的有功损耗为 ΔP2=■2R×10-3 （2）

三相不平衡负荷电流增加的损耗电量为 ΔP=ΔP1-ΔP2=■（I2U+I2V+I2W-I2UI2V-I2VI2W+I2WI2U+3I2N）R×10-3 （3）同样,三相负荷电流不平衡时变压器本身也增加损耗,可用平衡前后的负荷电流进行计算。由此可见三相不平衡负荷电流愈大，损耗增加愈大。三相负荷电流不平衡率按下式计算 K=■×100 （4）■代表平均电流一般要求配电变压器出口三相负荷电流的不平衡率不大于10%，低压干线及主要支线始端的三相电流不平衡率不大于20%。可见若不平衡，线损可能增加数倍。据了解，目前农村单相负荷已成为电力负荷的主要方面，农村低压线路虽多为三相四线，但很多没有注意到把单相负荷均衡的分配到三相电路上，并且还有一定数量的单相两线、三相三线制供电。按一般情况平均测算估计，单相负荷的线损可能增加2～4倍，由此可知，调整三相负荷平衡用电是降损的主要环节。三、现场调查分析、试验情况实践是检验真理的标准，理论需要在实践中验证。2004年我们在庄寨供电所检查分析个别台区线损率高的原因,发现庄寨供电所杨小湖配电台区损耗严重,我们重点进行了解剖分析: 该台区配电变压器容量为100kV·A，供电半径最长550m，由上表得该配变台区267户用电量12591kW·h，没有大的动力用户，只有1户轧面条机，户均月用电46.98kW·h，低压线损一直17%左右，用钳流表测量变压器出口侧24h电流平均值为： IU=9A,IV=15A,IW=35A,IN=21A。三相负荷电流不平衡率计算为： K=■×100%=■×100%=35.59%

三相不平衡调节装置技术方案汇总

三相不平衡调节装置方案 1 产品研发背景目前，在国家电网公司中、低压配电网系统中，存在着大量的单相、不对称、非线性、冲击性负荷，三相负荷系统是随机变化的，这些负荷会使配电系统产生三相不平衡，三相负荷不平衡会导致供电系统三相电压、电流的不平衡，引起电网负序电压和负序电流，影响供电质量，进而增加线路损耗，降低供电可靠性。三相不平衡治理装置是专门针对上述问题而研发的一款产品，不同于传统的治理装置，它融合了半导体器件与接触器开关的优点，能够避免接触器开关在负荷投切瞬间产生的较大涌流和开通、关断时间间隔长的问题,使负载用户在负载换相投切过程中可正常供电；也能避免半导体器件长期运行带来的发热问题。配网三相不平衡治理装置的应用，将大幅提高配网运行稳定性和智能化，可对国网公司提出的建设坚强智能电网的要求起到很好的支撑作用。 2 产品技术参数

3 技术方案 3.1总体方案三相不平衡调节装置主要由主控制器与换相开关组成。主控制器是整个装置的控制核心，换相开关是装置的执行机构，它们之间通过GPRS无线通讯进行信息交互，相互配合完成对配网三相不平衡问题的治理。装置系统示意图如下所示。主控制器是整个装置的控制终端，每套装置只有一个主控制器。它负责采集整个装置的各种状态信息和数据，通过逻辑运算发出各种指令完成整个装置的操控。它检测配网总线的电压信号；接收换相开关上传的负载电流数据，计算负载平衡度及分布情况，通过分析计算给各个换相开关发出换相命令；接收换相开关上传的运行状态和故障信息，然后做出相应的控制操作。换相开关是装置的分支和执行机构，根据配变的容量与负载的分布情况不同可灵活选择换相开关的容量和数量。它负责采集负载电流数据，与自身的状态信息一起通过GPRS无线通讯上传给主控制器；接收主控制器的换相命令进行换相操作；接收主控制器的故障保护命令进行相应的操作；显示自身的运行状态信息。

三相系统不平衡补偿的研究(图文)

三相系统不平衡补偿的研究 1.国内外三相平衡系统研究现状 1.1人工方面： (1) 完善基础资料：每年组织专人在春季绘制一次配电变压器网络图和负荷分配图, 把每个台区供出的各相上的用电户名、户数、电能表的型号等有关数据绘制成方便易查看的表格, 平时经常检查有无遗漏或新增用户,结合负荷变化情况及时更新。 (2) 加强测试：给专人配备钳形表,每月至少进行一次负荷测试,对配电变压器负荷状况做到心中有数,为调整配电变压器负荷提供准确可靠的数据。利用检修停电时间调整负荷。 (3) 加强用电管理：对临时用电，季节性用电，管理人员必须熟悉情况，如安装地点、用电量的变化情况等, 根据情况及时做好负荷调整工作。新增单相设备申请用电, 做好负荷的功率分配, 进行合理搭接, 尽可能均匀分配到三相电路上。注意大的三相四线制用户内部三相负荷平衡问题, 协助他们调整本单位三相负荷。 (4) 调整三相负荷做到“ 四平衡”：四平衡既计量点平衡、各支路平衡、主干线平衡和变压器低压出口侧平衡, 重点是计量点和各支路平衡, 可把用户平均用电量作为调整依据, 把用电量大致相同的作为一类, 分别均匀调整到三相上。由于三相同时引人负荷点比单相引入负荷点时损耗显著减少, 为了取得三相负载的对称, 应将三相线路同时引入负荷点, 尽量扩大三相四线制的配电区域, 减少单相供电干线长度, 接户线应尽量由同一电杆上分别从三相引下, 且三组单相接户线的负载应尽量平衡。 1.2新兴技术方面：（1）三相自动平衡器用于380 V 配电网中的平衡器的工作原理如下图所示，电流采样器采集配电网三相电流，通过模/数转换器将模拟信号转换为数字信号，经接口电路送至单片机进行比较，发出指令，输出放大后启动开关控制电路，将大电流相中一部分负载切换到小电流相，以降低（Pmax-Pmin），使三相电流不平衡度满足要求，实现三相相对平衡。当三相负载的变化未超过允许值时，平衡器不予调整，维持现状，以避免频繁切换。图1 三相自动平衡器的工作原理框图

三相不平衡技术方案

BF-TSF三相不平衡动态无功补偿装置技术方案概述：目前，学校、商场、宾馆、饭店及综合办公楼等场所的用电情况，使用的多为单相(220V)电感性电器。单相负荷已经在低压配电网中占有相当大的比例,由于单相负荷投入的不同时性以及在低压电网建设改造和运行维护的不到位,导致了低压配电网三相负荷分配不平衡，由此对低压配电网的运行造成了一定的影响，本文对此进行了原因分析并提出一些切实可行的解决措施。，因自身功率因数较低，需要进行无功自动补偿，文章通过对无功自动补偿的性质和安装位置的分析，结合实际工程采用的情况，说明了在上述范围内(三相负载不平衡配电系统)采用分相分组电容补偿比其他补偿方式具有明显的实际效果和无可比拟的优越性。当前城乡配电网中大部分配电变压器均采用三相变压器，变压器出口三相负荷理论上应该达到对称，但是在低压配电网中存在大量的单相负荷,由于单相负荷分布的不均衡和投入的时间不同时性,使得三相负荷不平衡成为低压电网运行维护中一个比较突出的问题,笔者从电能质量和电网损耗两个方面来分析三相负荷不平衡所带来的影响,同时就此提出一些切实可行的解决措施. 1 三相负荷不平衡产生对电能质量的影响分析目前在10千伏配变的绕组接线都采用Dyn0或者采用Yyn0的接线方式，配变一次绕组无中性线、二次绕组中性线接地,并接有零线。在二次低压供电方式中一般采取3相4线制供电。配变低压侧3相负荷不平衡直接体现在3相负荷电流的不对称，从电机学的原理来分析3相不对称电流可以分解为对称的正序、负序、零序电流，也可以简单的看成是对称的3相负荷加上单相负荷负荷的叠加。由于配电变压器的一次绕组没有中性线，所以在二次绕组侧产生的零序电流无法在一次绕组中平衡，零序电流在零序电阻上产生电压降直接导致了在配变二次侧产生了中性点位置偏移。同样根据简单的电路原理也可以分析出，由于在A、B、C相的负荷不等，所以在A、B、C三相上的电流也就不等，那么A、B、C三相电流矢量和一般不等于0,也就是在中性线上的电流一般不等于0,也即零线电流一般不等于0,在实际情况下,零线的电阻是不等于0的, 这样在零线上就存在电压,形成了中性点位移，导致了A、B、C相的相电压不对称，当某一相上接的负荷越大，这一相上的电压也就越低，而另外两相的电压将变高，所以当三相负荷的差值越大，也就是三相负荷的电流不平衡度越大，那么中性点的位移也就越大，所以导致电压的偏差也就越大。在城区配网中大多数低压负荷为照明和家用电器，这些都是单相负荷，同时用户的单相负荷的启用时间又不同时，所以三相电流的不平衡将会很明显，导致了某些用户的电压偏低，有些用户的电压偏高，特别是在夏天用电高峰期间，我们发现在有些配变的某一相上接了多台空调，在同时启动是就会产生单相电流严重超过其他两相，导致该相上的电压偏低，使有些用户的电器无法启动。这就是3相负荷不平衡导致3相电流、电压出现不对称的产生的原因。 2 三相负荷不平衡对线损的影响分析： 2.1 三相负荷不平衡造成低压线路电能损耗增大。

三相不平衡调节装置技术方案建议书汇总

机械尺寸 400*350*150(宽*高*深)mm 重量 10kg 环境温度 -25~45℃ 环境湿度 0~95%，无凝露海拔 ≤1000m 换相开关额定电压 AC380V 额定频率 50Hz 额定电流 100A 最大允许电流 150A 换相时间 ≤10ms 通讯接口 GPRS/RS485 绝缘电阻 ﹥1M Ω 绝缘强度 2000V AC ，60s 外壳防护等级 IP54 机械尺寸 250*500*200(宽*高*深)mm 重量 15kg 环境温度 -25~45℃ 环境湿度 0~95%，无凝露海拔 ≤1000m 3 技术方案 3.1总体方案三相不平衡调节装置主要由主控制器与换相开关组成。主控制器是整个装置的控制核心，换相开关是装置的执行机构，它们之间通过GPRS 无线通讯进行信息交互，相互配合完成对配网三相不平衡问题的治理。装置系统示意图如下所示。

三相不平衡度

三相不平衡度三相不平衡度在三相电力系统中指三相不平衡的程度，用电压、电流的负序基波分量或零序基波分量与正序基波分量的方均根百分比表示。一、定义国家标准《GB/T15543-2008电能质量三相电压不平衡》（下称“国标”）对三相不平衡度及相关定义如下：不平衡度unbalance factor 在三相电力系统中三相不平衡的程度，用电压、电流的负序基波分量或零序基波分量与正序基波分量的方均根百分比表示。电压、电流的负序不平衡度和零序不平衡度分别用εu2、εu0、εi2、εi0表示。电压不平衡voltage factor 三相电压在幅值上不同或相位差不是120°，或兼而有之。正序分量positive-sequence component 将不平衡三相系统的电量按对称分量法分解后其正序对称系统中的分量。负序分量negative-sequence component 将不平衡三相系统的电量按对称分量法分解后其负序对称系统中的分量。零序分量zero-sequence component 将不平衡三相系统的电量按对称分量法分解后其零序对称系统中的分量。公共连接点point of common coupling 电力系统中一个以上用户的连接处。二、电压不平衡度限值电网正常运行时，公共连接点电压不平衡度限值为： εU2≯2%，短时（3s~1min）εU2≯4%。

接于公共连接点的每个用户引起的电压不平衡度限值为： εU2≯1.3%，短时（3s~1min）εU2≯2.6%。三、不同的计算方法 1、三相不平衡度的国标计算方法国标定义的三相不平衡度需要知道三相相电压的大小和相位，运算较复杂。此外，在三相三线制系统中，相电压不易测量，电机试验电参数测量多数属于这种情况，可参考其它相关标准。以下汇集了国标及相关标准对三相不平衡度的计算方法。 2、三相不平衡度的国标简化计算方法对于没有零序分量的三相系统，国标推荐的三相不平衡度的简化计算方法如下： 3、三相不平衡度的IEEE std936-1987计算方法

三相不平衡的程度

1主题内容与适用范围本标准规定了三相电压不平衡度的允许值及其计算、测量和取值方法。本标准适用于交流额定频率为50Hz电力系统正常运行方式下由于负序分量而引起的公共连接点的电压不平衡。 2术语、符号 2.1不平衡度ε unbalance facor ε 指三相电力系统中三相不平衡的程度，用电压或电流负序分量与正序分量的方均根值百分比表示。电压或电流不平衡度分别用εu或εI表示。 2．2正序分量Positive—sequence component 将不平衡的三相系统的电量按对称分量法分解后，其正序对称系统中的分量。 2．3负序分量negative—sequence component 将不平衡的三相系统的电量按对称分量法分解后，其负序对称系统中的分量。 2．4公共连接点Point of common coupling 电力系统中一个以上用户的连接处。 3电压不平衡度允许值 3.1电力系统公共连接点正常电压不平衡度允许值为2％，短时不得超过4％(取值见附录A)。

电气设备额定工况的电压允许不平衡度和负序电流允许值仍由各自标准规定，例如旋转电机按GB755《旋转电机基本技术要求》规定。 3．2接于公共接点的每个用户，引起该点正常电压不平衡度允许值一般为1．3％，根据连接点的负荷状况，邻近发电机、继电保护和自动装置安全运行要求，可作适当变动、但必须满足3．1条的规定。 4用户引起的电压不平衡度允许值换算电压不平衡度允许值一般可根据连接点的正常最小短路容量换算为相应的负序电流值，为分析或测算依据；邻近大型旋转电机的用户，其负序电流值换算时应考虑旋转电机的负阻抗。有关不平衡度的计算见附录B。 5不平衡度的测量(见附录A) 附录A不平衡度的测量和取值(补充件) A1本标准中ε值指的是在电力系统正常运行的最小方式下负荷所引起的电压不平衡度为最大的生产(运行)周期中的实测值。例如炼钢电弧炉应在熔化期测量；对于日波动负荷，可取典型日24h测量。 A2本标准规定的正常ε允许值，对于波动性较小的场合，应和实测的五次接近数值的算术平均值对比；对于波动性较大的场合，应和实测值的95％概率值对比，以判断是否合格。其短时允许值是指任何时刻均不能超过的限值。

三相不平衡电路零线电流计算方法详解

三相不平衡电路零线电流怎么计算作者：wanggq 有三根加热器，分别为10，20，30KW，星形连接在三相电源中，请问零线电流为多少？引用楼主的：有三根加热器，分别为10，20，30KW，星形连接在三相电源中，请问零线电流为多少？――――――――――――――――――――――――――――――――――――――― 这个问题比较简单。但是，在解答这个问题时，还是要先限定一些参数（即：先假设条件），以免发生歧义。下面的算法谨供网友们参考。根据楼主的题意设：三根加热器Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3是纯电阻元件，额定电压为220V，额定功率分别为10kw，20kw，30kw。电源是正弦对称三相四线制（220v / 380v）交流电源、且容量远大于负载总容量（即：可以忽略电源及包括中性线在内的输电线路对负载供电时的压降损失）。解：Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3联成星形电路，由于有中性线的存在，所以Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3都工作在额定220v电压下。它们各自的工作电流（有效值）为：Ｉ1＝10kw / 220V＝45.45A Ｉ2＝20kw / 220V＝90.91A Ｉ3＝30kw / 220V＝136.36A

给三根加热器的联结星点上的四个电流标定方向，设：Ｉ1、Ｉ2、Ｉ3都是流进“星点”的电流，取正号，设：中性线上的电流Ｉn 是流出“星点” 的电流，取负号。正弦交流电的四种计算方法中有两种比较简单，它们是用复数来计算的解析法和用矢量图来计算的图解法。图解法比较容易理解，解析法比较精确。通常是两种方法配合使用，楼主提供的一组功率数据比较特殊。所以，用图解的方法也能得到很精确的结果：

由于楼主这个题目所给出的这一组功率数据较特殊，我们工人还有更简便的解法：

变压器三相负荷不平衡原因分析及防范措施

变压器三相负荷不平衡原因分析及防范措施发表时间：2018-06-11T15:06:54.410Z 来源：《河南电力》2018年2期作者：张璇 [导读] 变压器三相负荷不平衡，可能使低压电网的三相负荷不平衡度加大，这不仅关系到供电可靠性和稳定性，还会增加低压线路线损，使变压器出力下降。（国网山西省电力公司太原供电公司山西太原 030012）摘要：变压器三相负荷不平衡，可能使低压电网的三相负荷不平衡度加大，这不仅关系到供电可靠性和稳定性，还会增加低压线路线损，使变压器出力下降。因此变压器台区三相负荷不平衡问题应当引起重视。关键词：变压器三相负荷不平衡；原因；防范措施一、变压器三相负荷不平衡引起的麻烦某地区多个台变多次出现一相总熔断器熔丝烧断的情况，利用用电采集系统采集配变的三相负荷数据，均为三相负荷不平衡引起，随着夏季用电负荷的不断增加，这种不平衡的情况也突显出来，随之带来抢报修以及服务热线诉求工单的数量猛增，给企业的优质服务带来影响。在线损合格台区整改提高工作中也发现，因三相负荷的不平衡也会造成台区线损率的增加。在三相负荷不平衡度较大的情况下，在配电变压器中性点不接地或接地电阻达不到技术要求时，中性点将发生位移造成中性线带有一定的电压，从而加大线路电压的电压降，降低功率的输出，线路供电电压偏低，尤其是线路末端的电压远远超出电压降的允许范围，直接导致用户的用电设备不能正常工作，电气效能降低，同时极大的增加了低压线损率。通过用电采集系统提供的相关数据证明，一般情况下三相负荷不平衡可引起低压线损率升高2%～10%，三相负荷不平衡度若超过15%，则线损率显著增加，不平衡度越高对低压线损率的影响越大，如不平衡度超过30%，通过计算影响低压线损可以达到3%～6%。而事实上由于城乡用户受经济条件的制约和家用电器普及率的逐年提高，三相负荷不平衡度情况越来越严重，目前通过用电采集系统提供的数据计算，每天三个用电高峰期三相负荷不平衡度超过10%的占总综合变台区的60%，不平衡度超20%的台区数占总台区的40%，不平衡度超过30%的台区数占台区的26%。不平衡度越大的台区供电线路末端用户普遍反映电压偏低，而低压线损率也普遍反映较大。在低压三相负荷不平衡度的影响下，使配电变压器处于不对称运行状态，造成配电变压器的负载损耗和空载损耗增大，而影响到10kV线损率。二、三相不平衡对变压器的影响（1）三相不平衡将增加变压器的损耗变压器的损耗包含空载损耗和负荷损耗，正常情况下变压器运行电压基本不变，即空载损耗是一个恒量。而负荷损耗则随着变压器运行负荷的变化而变化，且与负荷电流的平方成正比。当三相负荷不平衡运行时，变压器的负荷损耗可看成三只单相变压器的负荷损耗之和。（2）三相不平衡降低了配电变压器的出力配电变压器容量的设计和制造是以三相负载平衡条件确定的，如果三相负载不平衡，配电变压器的最大出力只能按三相负载中最大一相不超过额定容量为限，负荷轻的相就有富裕容量，从而使配电变压器出力降低。例如100kVA配电变压器，二次额定电流为144A，若Ia为144A，Ib、Ic分别为72A，配电变压器的出力只有67％。（3）三相不平衡可能造成烧毁变压器的严重后果上述不平衡时重负荷相电流过大（增为3倍），超载过多，可能造成绕组和变压器油的过热。绕组过热，绝缘老化加快；变压器油过热，引起油质劣化，迅速降低变压器的绝缘性能，减少变压器的寿命。（温度每增加8度，使用年限将减少一半，甚至烧毁绕组。（4）三相负荷不平衡运行会造成变压器零序电流过大，局部金属件温升增高在三相负荷不平衡运行下的变压器，必然会产生零序电流，而变压器内部零序电流的存在，会在铁芯中产生零序通磁，这些零序通磁就会在变压器的油箱壁或其它金属构件中构成回路。但配电变压器设计时不考虑这些金属构件为导磁部件，则由此引起的磁滞和涡流损耗使这些部件发热，致使变压器局部金属件温度异常升高，严重使将导致变压器运行事故。三、影响变压器三相负荷不平衡的原因三相负荷不平衡发生的原因主要是管理上存在薄弱环节，由于在对配电变压器三相负荷的分配上存在盲目性、工作随意性，以及运行维护人员对配电变压器三相负荷管理的责任心不到位，农村用电动力、照明的混用，尤其是居民用电单相负荷发展时无序延伸，用户用电情况不好掌握等客观因素，而在管理中又由于缺乏有效的监测、调整和考核机制，导致目前农村综合变压器三相负荷处于不平衡状态下运行。四、防止变压器负荷不平衡运行采取的措施（1）加强配电变压器负荷不平衡运行管理。运维班安排专人负责利用用电采集系统定期进行三相不平衡电流测试，并结合台区责任人的现场测量情况，按季度考核变压器三相负荷不平衡度的情况，把它列入考核项目，以提高农电管理人员搞好三相负荷平衡的自觉性和积极性。负荷每月至少进行一次测量，特殊情况下（如高峰负荷期间，负荷变化较大时等）可增加测量次数，对配电变压器负荷状况做到心中有数，并完善相关记录台帐，为调整配电变压器负荷提供准确可靠的数据。管理人员应熟悉台区的每个用户用电情况、设备安装地点、用电能量变化情况，特别是注意大功率用电设备数量和容量等，看其分布在那相上。然后根据情况及时调整负荷。（2）改造配电网，加强对三相负荷分布控制。在改造台区供电方案前，要了解所改造台区的负荷变化规律和负荷分配情况，对所改造的台区进行现场勘察，掌握负荷分布情况，同时绘制台区负荷分配接线图，并严格按三相负荷平衡的原则进行布线，尽量使三相四线深入到各重要负荷中心。配电变压器设置于负荷中心，供电半径不大于500m，主干线、分支干线均采用三相四线制供电，5户以上居民尽量不采用单相供电，中性线导线截面与其它相线截面一致，以减少损耗，消除断线的事故隐患。同时制定台区负荷分配接线图，做到任何一

浅谈三相负荷不平衡的原因及危害(新版)

浅谈三相负荷不平衡的原因及危害(新版) Safety work has only a starting point and no end. Only the leadership can really pay attention to it, measures are implemented, and assessments are in place. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0423

浅谈三相负荷不平衡的原因及危害(新版) [摘要]低压电网三相负荷可能因多种原因，导致不平衡，甚至不平衡度非常严重。三相负荷不平衡对低压电网、配电变压器、6～10kV高压线路均造成危害，对供电企业安全供电降低线损、用户安全用电影响较大。 [关键词]低压电网、三相负荷不平衡、安全供电、降低线损 1引言农网改造中采取了诸如配电变压器放置在负荷中心，增添配电变压器数量，缩短供电半径，加大导线直径，增加低压线路，用电户电能表集中安装等措施，极大地改变了农村低压电网状况，给我们建造了一个好的电网“硬件”。但若“软件”配套不好，尤其是三相负荷不平衡，则不能挖掘出这个好“硬件”的内部潜力，致使低压电网的可靠性和稳定性差，线损率较高。

2三相负荷不平衡的原因低压电网三相负荷失衡有以下数种原因：（1）低压电网三相负荷不平衡要增加损耗，虽然是是早已被提出来了的。但在农网改造前，由于①农村低压电网不在电业部门的必管范围，设备线路状况极差，线损很高，收不够上缴电费就涨电价，即线损水平虽高但降损的压力不大。②农村照明等单相负荷很小，只占总用电负荷的5～20％左右，故虽进行过低压整改，多是把配电变压器移到负荷中心、改造低压线路、整改户内线路等。三相负荷不平衡由于是较次要的因素，没有也不可能引起人们足够注意，故实践很少，亦不可能提出调平三相负荷的具体方法。（2）农网改造由于规模大、任务重、时间紧，不可能面面俱到（如规划调平三相负荷）；加之改造资金有限，为了降低费用，架设了一定数量的单相两线线路，尤其是低压分支线路中，单相两线线路占一定比例；还有在下户线接火施工中，一些施工人员素质低，没有三相负荷平衡的概念，施工中或随意接单相负荷，或为了不接成380V，把单相负荷都接到中间两根线上。这在一定程度上加重了

三相不平衡系统功率因数准确计量方法的研究

三相不平衡系统功率因数准确计量方法的研究摘要：近几年来，社会各界对电力系统三相不平衡现象给予了很大的重视程度，科研人员对三相不平衡系统做出了较为深入的研究，但是仍然没有对三相不平衡系统的功率因数达成一致，本文利用仿真系统建立起了三种不一样的三相不平衡系统功率因数的仿真模型，对比三种不一样的功率因数下的视在功率平方和线路损耗之间的关系，寻找比较具有实际应用价值的三相不平衡系统的功率因数。关键词：三相不平衡；功率因数；计量方法进入新世纪以来，不平衡负荷在电力机车以及交流电弧炉等方面的出现概率越来越大，因此，电力系统中的三相不平衡现象出现的越来越频繁，而且形势越来越严峻。三相不平衡现象会导致电能的计量出现失误，进而导致有关单位不能正确地对供电量进行计算。现在，所有的电能计量方式都只适用于三相平衡系统的电能计量，而不能应用于三相不平衡系统，所以，研究人员迫切地需要找到三相不平衡系统功率因数的准确计量方法。 1 三相不平衡系统的概述 1.1 引起三相不平衡的原因电能对于全世界的发展来说发挥着极其重要的作用，而且对于现阶段我国的经济发展来说，电能更是完全不可替代的。目前，电能的发展情况已经成为了一个国家科技水平的象征。在以科学技术作为支撑的现代社会，对于供电质量的要求越来越高，所供应的电力不仅需要具有一定的稳定性和可靠性，还要便于控制和应用。然而，经济水平的不断发展却给电能供应带来了一系列不好的影响，电能供应的稳定性受到了非常大的影响而且电力系统非常容易受到污染。在利用半导体整流、变频调速器以及逆变装置这些具有冲击性、非线性以及不平衡的用电负荷的时候就会导致供电质量的明显降低。用户在利用电能的时候对供电质量的要求越来越高，除此之外，电力系统里面采用了大量精密仪器，可以灵活便捷地显示出供电系统的运行情况，更加需要高品质的电能。表征电能质量的指标有很多，比如供电电压的塌陷、间断、闪变、波动、畸变、谐波、高频干扰以及三相不平衡等，其中，三相不平衡是用来表征供电质量的很重要的一个指标。供电系统三相不平衡的含义是指三相电压或者是电流具有不一样的幅值，并且幅值差比较大，已经大过了规定的范围。所谓的三相平衡系统是一种理想化的三相交流系统，在这样的情况下，三相电压或者是电流具有完全一致的幅值，其相位差是2 /3。在实际的供电系统中，多种因素会干扰电力系统的稳定运行，进而出现了三相不平衡现象。所有导致三相不平衡原因都可以归纳为两种情况：一种是事故引起的，另一种是正常出现的。事故性不平衡就是指三相系统里面的若干相发生了故障而导致整个系统出现了问题，比如单相接地导致某一相的电压为零的情况。在电力系统的正常运行过程中是绝对不可以出现上述的情况的，一旦出现就必须马上进行处理，防止更可怕的事故出现。正常性不平衡是由于供电系统的三相元件或者是三相负载不对称而引发的。 1.2 三相不平衡带来的负面影响 1.2.1 三相不平衡会增大变压器的损耗用户在用电过程中经常会出现三相负载不平衡的情况，如果变压器长时间在这样的情况下运行，必然会出现运行不对称的情况进而在很大程度上对变压器造成损耗，不仅仅只是空载损耗还包括负载损耗。根据电力部门的有关规定，正常

三相电压不平衡度

三相电压不平衡度 1主题内容与适用范围本标准规定了三相电压不平衡度的允许值及其计算、测量和取值方法。本标准适用于交流额定频率为50Hz电力系统正常运行方式下由于负序分量而引起的公共连接点的电压不平衡。 2术语、符号 2.1不平衡度ε unbalance facor ε 指三相电力系统中三相不平衡的程度，用电压或电流负序分量与正序分量的方均根值百分比表示。电压或电流不平衡度分别用εu或εI表示。 2．2正序分量Positive—sequence component 将不平衡的三相系统的电量按对称分量法分解后，其正序对称系统中的分量。 2．3负序分量negative—sequence component 将不平衡的三相系统的电量按对称分量法分解后，其负序对称系统中的分量。 2．4公共连接点Point of common coupling 电力系统中一个以上用户的连接处。 3电压不平衡度允许值 3.1电力系统公共连接点正常电压不平衡度允许值为2％，短时不得超过4％(取值见附录A)。电气设备额定工况的电压允许不平衡度和负序电流允许值仍由各自标准规定，例如旋转电机按GB755《旋转电机基本技术要求》规定。 3．2接于公共接点的每个用户，引起该点正常电压不平衡度允许值一般为1．3％，根据连接点的负荷状况，邻近发电机、继电保护和自动装置安全运行要求，可作适当变动、但必须满足3．1条的规定。 4用户引起的电压不平衡度允许值换算

电压不平衡度允许值一般可根据连接点的正常最小短路容量换算为相应的负序电流值，为分析或测算依据；邻近大型旋转电机的用户，其负序电流值换算时应考虑旋转电机的负阻抗。有关不平衡度的计算见附录B。 5不平衡度的测量(见附录A) 附录A不平衡度的测量和取值(补充件) A1本标准中ε值指的是在电力系统正常运行的最小方式下负荷所引起的电压不平衡度为最大的生产(运行)周期中的实测值。例如炼钢电弧炉应在熔化期测量；对于日波动负荷，可取典型日24h测量。 A2本标准规定的正常ε允许值，对于波动性较小的场合，应和实测的五次接近数值的算术平均值对比；对于波动性较大的场合，应和实测值的95％概率值对比，以判断是否合格。其短时允许值是指任何时刻均不能超过的限值。为了实用方便，实测值的95％概率值可将实测值(不少于30个)按由大到小次序排列舍弃前面5％的大值，取剩余实测值中的最大值；对于日波动负荷，也可以按日累计超标时间不超过72min，且每30min中超标时间不超过5min来判断。 A3不平衡度测量仪器应满足本标准的测量要求。每次测量，一般按3s方均根取值，对于离散采样的测量仪器，推荐按下式计算： (A1) 式中：εk——在3s内第k次测得的不平衡度； m——在3s内均匀间隔取值次数(m≥6)。对于特殊情况，由供用电双方另行商定。仪器的电压不平衡度测量的绝对误差不超过0．2％；电流不平衡度测量的绝对误差不月过1％。

三相不平衡详解

三相不平衡详解三相不平衡：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。三相不平衡是电能质量的一个重要指标，虽然影响电力系统的因素非常的多，但正常性不平衡的情况大多是因为三相的元器件、线路参数或负荷的不对称。由于三相负荷的因素是不一定的，所以供电点的三相电压和电流极易出现三相不平衡的现象，损耗线路。一个三相平衡电路的三相电压源必须是正弦波，且频率相同，幅度相同，相位互差120度；三相的负荷阻抗相同且均为线性阻抗，因此三相的电流都是正弦波，且频率相同，幅度相同，相位互差120度。绝对的三相平衡是不存在的，实际的三相系统总是存在不同程度的不平衡现象。 ▍分类事故性不平衡：是由于三相系统中某一相（或两相）出现故障所致。例如一相或两相断线，或者单相接地故障等。这种状况是系统运行所不允许的，一定要在短期内排除故障使系统恢复正常。正常性不平衡：是由于系统三相元件或负荷不对称引起的。作为电能质量指标之一的“三相电压允许不平衡度”是针对正常不平衡运行工况而定的。 ▍机房设备用电三相负载不平衡造成的危害 1. 增加线路的电能损耗，大大降低配电变压器的供电效率。 2. 低压总配电输配电能力减少。

3.三相负载严重不平衡时，将导致技术机房配电柜总开关处于临界额定值运行，影响电缆的安全运行，使配电系统处于不安全运行状态。 4.影响播出设备的安全运行。三相电源负载不平衡会产生零序电流，零线电位偏移，导致三相电压不稳，严重时会损坏播出设备。 5.技术机房内三相电源负荷不平衡将造成技术电源和UPS电源资源利用率大大降低。 ▍三相供电合理分配及三相负荷不平衡度计算在低压电网中，三相线路的导线截面积相同，当三相负荷电流大小不等时，负荷电流大的一相线路压降将增大，端电压降低，造成中性点偏移。当三相负荷严重不平衡时，一旦中性线断线，就会造成三相相电压严重不平衡，电压髙的一相就会把用电设备烧坏,而电压低的一相用电器也不能正常工作。所以，在单相用电负荷线路的配电系统中，应尽量做到三相负荷基本平衡，尽量减小负荷的不平衡度。在设计三相负荷时，要计算负荷的不平衡度。有关资料介绍，最大相负荷及最小相负荷的不平衡度，要求控制在15%以下。最大相负荷不平衡度d 大和最小相负荷不平衡d 小的实用计算，计算公式为：公式中：P 大—— 最大相负荷的功率（KW） P小——最小相负荷的功率（K W） ∑p—三相负荷总功率（KW）如总用电量为25KW，采用三相供电L1相，L2相和L3相所分配的负荷分别为9KW、8.5KW和7.5KW。分别计算最大负荷和最小负荷的不平衡度。按公式计算：根据计算，最大负荷相和最小负荷相的不平衡度都小于15%，所以三相负荷分配基本合理。

配电线路三相负荷不平衡自动调节技术方案

配电线路三相负荷不平衡自动调节技术方案 1.概述 1.1.现状 ?农村单相支线线路的大量存在；家电下乡政策造成家电大量使用；农村副业发展造成间歇性用电频繁； ?现场实地勘测三相存在严重不平衡A、B、C电压基本在221左右，但三相电流差别最大的4倍左右。 1.2.造成末端电压低的主要原因 ?主干线线路过长，线径过细，造成有功功率损耗过大 ?主变压器容量不够 ?线路末端无功欠补严重，造成末端电压损失偏大 ?三相严重不平衡，降低变压器输出能力，造成电压损失 1.3.电压低的主要原因 ?支线分支全是单相用电，负荷的不平衡造成现场实际运行大的严重三相不平衡 ?分支单相供电传输距离大约在2kM左右，线径太细，线损过大；造成支线末端电压下降严重。 1.4.末端电压低的主要区域 ?主要发生在农村和城乡结合部，住户分散，线路复杂 ?在公用变压器上安装综合箱（JP柜）不能满足末端电压提升的要求，因为变压器出线端即线路前端一般电压合格，而支线末端电压有可能不合格

1.5.解决方案 ?需要加粗分支线单相线的线径，降低线路损耗，改善用电质量。 ?采用在支线处安装单相提升变压器或采用缩短供电半径的方法来解决问题。 ?直接对原有主变压器进行增容。 ?在变压器下端安装无功补偿箱或综合配电箱。 1.6.问题分析 ?农村增加的负荷几乎都是单相负荷，造成三相不平衡严重，从而引起末端电压下降 ?农村间歇性用电、季节性用电造成变压器在用电低谷时，将产生巨大的自身损耗 ?由于实际负载电流是有有功电流和无功电流两部分构成，单纯的无功补偿对有功电流不平衡是无能为力的，不能彻底解决三相不平衡。 1.7.分析结论 ?靠在变压器下端安装无功补偿箱是无法彻底解决问题的； ?在变压器增容之前，最好先分析各种损耗，再行增容； ?解决低电压应综合考虑各种因素，逐一排查解决。 2.解决方案 2.1.建议选型北京和信瑞通的末端电压提升系统（RT W20系列）；系统介绍：

三相电压不平衡的区分判断方法和解决办法

三相电压不平衡的区分判断方法和解决办法引起三相电压不平衡的原因有多种，如：单相接地、断线谐振等，运行管理人员只有将其正确区分开来，才能快速处理。一、断线故障如果一相断线但未接地，或断路器、隔离开关一相未接通，电压互感器保险丝熔断均造成三相参数不对称。上一电压等级线路一相断线时，下一电压等级的电压表现为三个相电压都降低，其中一相较低，另两相较高但二者电压值接近。本级线路断线时，断线相电压为零，未断线相电压仍为相电压。二、接地故障当线路一相断线并单相接地时，虽引起三相电压不平衡，但接地后电压值不改变。单相接地分为金属性接地和非金属性接地两种。金属性接地，故障相电压为零或接近零，非故障相电压升高1.732倍，且持久不变；非金属性接地，接地相电压不为零而是降低为某一数值，其他两相升高不到1.732倍。谐振原因随着工业的飞速发展，非线性电力负荷大量增加，某些负荷不仅产生谐波，还引起供电电压波动与闪变，甚至引起三相电压不平衡。

谐振引起三相电压不平衡有两种：一种是基频谐振，特征类似于单相接地，即一相电压降低，另两相电压升高，查找故障原因时不易找到故障点，此时可检查特殊用户，若不是接地原因，可能就是谐振引起的。另一种是分频谐振或高频谐振，特征是三相电压同时升高。另外，还要注意，空投母线切除部分线路或单相接地故障消失时，如出现接地信号，且一相、两相或三相电压超过线电压，电压表指针打到头，并同时缓慢移动，或三相电压轮流升高超过线电压，遇到这种情况，一般均属谐振引起。三相不平衡的危害和影响：

对变压器的危害。在生产、生活用电中，三相负载不平衡时，使变压器处于不对称运行状态。造成变压器的损耗增大(包括空载损耗和负载损耗)。根据变压器运行规程规定，在运行中的变压器中性线电流不得超过变压器低压侧额定电流的25%。此外，三相负载不平衡运行会造成变压器零序电流过大，局部金属件升温增高，甚至会导致变压器烧毁。对用电设备的影响。三相电压不平衡的发生将导致达到数倍电流不平衡的发生。诱导电动机中逆扭矩增加，从而使电动机的温度上升，效率下降，能耗增加，发生震动，输出亏耗等影响。各相之间的不平衡会导致用电设备使用寿命缩短，加速设备部件更换频率，增加设备维护的成本。断路器允许电流的余量减少，当负载变更或交替时容易发生超载、短路现象。中性线中流入过大的不平衡电流，导致中性线增粗。对线损的影响。三相四线制结线方式，当三相负荷平衡时线损最小；当一相负荷重，两相负荷轻的情况下线损增量较小；当一相负荷重，一相负荷轻，而第三相的负荷为平均负荷的情况下线损增量较大；当一相负荷轻，两相负荷重的情况下线损增量最大。当三相负荷不平衡时，无论何种负荷分配情况，电流不平衡度越大，线损增量也越大。三相不平衡的危害及解决办法：一、三相电压或电流不平衡等因素产生的主要危害： 1、旋转电机在不对称状态下运行，会使转子产生附加损耗及发热，从而引起电机整体或局部升温，此外反向磁场产生附加力矩会使