低压三相不平衡自动调节装置

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。

三相电流不平衡

近年来，由于城农网改造及加强供用电管理，使供电企业的经济和社会效益有了明显提高。但一些单位在加强管理、降损节能的同时，只看到了许多表面化现象，而对有关技术改进方面缺少足够的重视。低压电网的三相平衡一直就是困扰供电单位的主要问题之一，低压电网大多是经10／0．4KV变压器降压后，以三相四线制向用户供电，是三相生产用电与单相负载混合用电的供电网络。在装接单相用户时，供电部门应该将单相负载均衡地分接在A、B、C三相上。但在实际工作及运行中，线路的标志、接电人员的疏忽再加上由于单相用户的不可控增容、大功率单相负载的接入以及单相负载用电的不同时性等，都造成了三相负载的不平衡。低压电网若在三相负荷不平衡度较大情况下运行，将会给低压电网与电气设备造成不良影响。一、低压电网三相平衡的重要性 1．三相负荷平衡是安全供电的基础。三相负荷不平衡，轻则降低线路和配电变压器的供电效率，重则会因重负荷相超载过多，可能造成某相导线烧断、开关烧坏甚至配电变压器单相烧毁等严重后果。 2．三相负荷平衡才能保证用户的电能质量。三相负荷严重不对称，中性点电位就会发生偏移，线路压降和功率损失就会大大增加。接在重负荷相的单相用户易出现电压偏低，电灯不亮、电器效能降低、小水泵易烧毁等问题。而接在轻负荷相的单相用户易出现电压偏高，可能造成电器绝缘击穿、缩短电器使用寿命或损坏电器。对动力用户来说，三相电压不平衡，会引起电机过热现象。 3．三相负荷保持平衡是节约能耗、降损降价的基础。三相负荷不平衡将产生不平衡电压，加大电压偏移，增大中性线电流，从而增大线路损耗。实践证明，一般情况下三相负荷不平衡可引起线损率升高2％-10％，三相负荷不平衡度若超过10％，则线损显著增加。有关规程规定：配电变压器出口处的负荷电流不平衡度应小于10％，中性线电流不应超过低压侧额定电流的25％，低压主干线及主要分支线的首端电流不平衡度应小于20％。通过电网技术改造，要真正使低压电网线损达到12％以下，上述指标只能紧缩，不能放大。 4．只有三相阻抗平衡，才能保证低压漏电总保护良好运行，防止人身触电伤亡事故。二、三相负载不平衡的影响 1．增加线路的电能损耗。在三相四线制供电网络中，电流通过线路导线时，因存在阻抗必将产生电能损耗，其损耗与通过电流的平方成正比。当低压电网以三相四线制供电时，由于有单相负载存在，造成三相负载不平衡在所难免。当三相负载不平衡运行时，中性线即有电流通过。这样不但相线有损耗，而且中性线也产生损耗，从而增加了电网线路的损耗。 2．增加配电变压器的电能损耗。配电变压器是低压电网的供电主设备，当其在三相负载不平衡工况下运行时，将会造成配变损耗的增加。因为配变的功率损耗是随负载的不平衡度而变化的。 3．配变出力减少。配变设计时，其绕组结构是按负载平衡运行工况设计的，其绕组性能基本一致，各相额定容量相等。配变的最大允许出力要受到每相额定容量的限制。假如当配变处于三相负载不平衡工况下运行，负载轻的一相就有富余容量，从而使配变的出力减少。其出力减少程度与三相负载的不平衡度有关。三相负载不平衡越大，配变出力减少越多。为此，配变在三相负载不平衡时运行，其输出的容量就无法达到额定值，其备用容量亦相应减少，过载能力也降低。假如配变在过载工况下运行，即极易引发配变发热，严重时甚至会造成配变烧损。 4．配变产生零序电流。配变在三相负载不平衡工况下运行，将产生零序电流，该电流将随三相负载不平衡的程度而变化，不平衡度越大，则零序电流也越大。运行中的配变若存在零序电流，则其铁芯中将产生零序磁通。(高压侧没有零序电流)这迫使零序磁通只能以油

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%

低压配电网中三相负荷不平衡治理措施

低压配电网中三相负荷不平衡治理措施发表时间：2017-05-16T16:02:02.133Z 来源：《电力设备》2017年第4期作者：罗林淼 [导读] 本文主要探究低压配电网中三相负荷不平衡问题的主要原因和造成的危害，提出解决该问题的主要措施，为解决三相负荷不平衡问题提供技术支持。（国网江西省电力公司宜春市袁州区供电分公司 336000）摘要：低压电网三相负荷不平衡直接影响着用电安全，还会造成变压器损耗、用户用电设备损坏和电能质量下降等问题，三相负荷不平衡对于电网稳定和安全都带来了极大的危害。本文主要探究低压配电网中三相负荷不平衡问题的主要原因和造成的危害，提出解决该问题的主要措施，为解决三相负荷不平衡问题提供技术支持。关键词：三相负荷；不平衡；原因；解决措施引文电能是世界范围内使用最为广泛的清洁能源，随着我国经济的不断发展，社会对于电能的需求量日益增加。随着现代精密电子设备的普及和发展，对于电能质量的要求越来越高，不再单单只是要求电压和频率两个指标。电能的质量涉及了供电电压偏差、频率偏差、三相电压不平衡、公共电网谐波和间谐波、电压波动和闪变、电压暂将和短时间中断等指标。其中三相负荷不平衡是电能质量的重要指标，并且在我国的低压电网运行中，三相负荷不平衡问题长期存在。本文主要分析三相负荷不平衡问题，探究产生该问题的主要原因，并提出有效的解决方案和措施。 1.三相负荷不平衡定义三相负荷不平衡是指三相电压在幅值上不同或者相位差不是120o，不平衡度是指电力系统中三相不平衡的程度，通常使用电压、电流负序基波分量或者零序基波分量与正序基波分量的均方根的百分比表示。三相负荷不平衡度与用户负荷的关系为： 2.三相负荷不平衡产生原因及危害电力系统是由发电、输电、变电、配电和用电组成的整体，电力系统在正常运行的状态下，供电和用电的不平衡都会造成配电网中三相负荷的不平衡。供电环节发电、输电、变电和配电中，主要的电气设备是同步发电机、三相变压器和输电线路，同步电机和三相变压器具有良好的对称性，不会造成三相负荷不平问题，输电线路中三相不对称是供电环节造成三相负荷不平衡的主要原因。在低压配电网络中，用电环节中存在着大量的单相负荷，例如照明用电、家用电器，随着家用电量的增加，虽然低压配电网中采用了三相四线形式供电，但是由于未将单相负荷平均分配到三相上，造成了某一相或者是某两相负荷较大，尤其在用电高峰期表现最为明显，这就造成了三相负荷不平衡问题。三相负荷不平衡对于电器设备造成的危害众多，其可以归结为：（1）线路和配电变压器的电能耗损。三相四线制配电网络中，电流通过导线时，由于线路上阻抗的存在必然会产生电能损耗，损耗的同电流的平方呈正比。如果三相负荷不平衡，中性线中即会有电流通过，这不仅造成了相线的损耗，还造成了中性线的损耗，从而增加了电网线路的损耗。此外，配电变压器是低压网络中的重要设备，配电的功率损耗会随着三相负荷不平衡的增加而增加。（2）低压配电网中运行设备的损害。低压配电网中，由于三相负荷不平衡的三相负荷电压造成低压配电网变压器所输出的电流为不平衡的三相电流，在输出三相不平衡的电流是，中性线内可能存在电流的流通，造成中性线中阻抗值减小，中性点出现电位位移。在不平衡电压工况时运行，存在较大负荷的一相电压偏低，反之则高，导致了电压高的一相，用户设备电压过高，存在着一定的危险。所以，在三相负荷不平衡状况下运行时，还会对用户设备合理有序运行构成危害。（3）配变出力减少。在配变设计时，其绕组在进行设计时，默认是用电三相负荷平衡的状态下，绕组基本一致，各相额定容量相等。如果在三相负荷不平衡的状态下工作，负载轻的一相就会有富余的余量，从而使得配变的出力减少，出力减少的程度与三相负荷不平衡度直接相关，三相负荷不平衡度越大，则配变的出力减少越多。（4）配变产生零序电流。配电在三相负荷不平衡的工况下，将会产生零序电流，电流随着三相负荷不平衡的程度发生变化，三相负荷不平衡度越大，产生的零序电流也就越大。运行的配变中存在零序电流，则铁芯中产生零序磁通。零序电流通过钢构件时，钢构件导磁率较低会产生磁滞和涡流损耗，造成配变中钢构件局部温度升高，配电的绕组绝缘也会因为过热而加快老化，导致设备寿命降低，零序电流会导致配变损耗。 3三相负荷不平衡改善措施通过对低压配电网中三相负荷不平衡的主要原因进行分析，采取具有针对性的解决措施：

配电网三相不平衡常见原因分析

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/8f7088652.html, 配电网三相不平衡常见原因分析作者：杨磊刘天纵张兆娴张翠来源：《科技风》2017年第02期摘要：随着用电需求不断增加，对配电网的要求也越来越高。不仅要保证供电可靠性，还要保证电能质量。然而，在实际运行中，由于多种原因，可能造成配电台区发生严重三相不平衡，威胁配电网安全经济运行。因此，对造成三相不平衡原因进行归纳分析十分重要。本文阐述了三相不平衡的概念和实际应用中对三相不平衡台区的判定，总结了三相不平衡的四个主要危害，并对遇到的超过100个三相不平衡台区进行重点分析，归纳了产生三相不平衡的四个主要原因，为三相不平衡台区原因查找及治理提供参考。关键词：配电网；配电变压器；三相不平衡当前，配电网结构复杂，电力用户的用电类型也多种多样，由于负荷类型不同、用电时间不同等多种原因，可能导致配电变压器台区出现严重的三相不平衡。随着用户对电能质量的要求不断提高，配电网三相不平衡问题日益突出。在配电台区中，理想状态是使负荷平均地分配到A、B、C三相上并运行于三相平衡状态，但实际中很难做到。实际负荷多以单相负荷、单-三相负荷混合形式存在，某些地区单相负荷占比大，所以会产生三相不平衡，严重的三相不平衡状态会对供电质量造成影响，本文主要对实际中遇到的超过100个三相不平衡台区的产生原因进行归纳分析，总结了四个主要原因。一、三相不平衡概念三相不平衡是电能质量的指标之一，分为三相电压不衡和三相电流不平衡。对于三相电压不平衡，国标GB15543-2008《电能质量三相电压不平衡》对电压不平衡的定义为，三相电压在幅值上不同或相位差不是120度，或兼而有之[ 1 ]。且规定电力系统公共连接点电压不平衡度限值为负序电压不平衡度允许值不超过2%，短时不超过4%。在实际中，还常用到三相电流不平衡的概念，三相电流不平衡与三相电压不平衡类似，引入三相电流不平衡度来表示不平衡程度大小，国网公司PMS2.0监测系统中将其定义为：三相不平衡度=（最大相电流-最小相电流）/最大相电流*100%，根据上述定义，如果某台区三相不平衡度大于25%且负载率大于60%，持续时间在2小时以上，就认为该台区三相不平衡。图1为某个三相不平衡台区24小时电流波形。 ■ 图1 三相不平衡台区某天电流波形

三相负载不平衡

一般是用矢量分析，口头给你解释吧。三相四线时，任何一相总的单相负荷都有两个回路，一是和零线组成220V回路，二是和另一相串联构成380V回路，当三相平衡的时候，线电压和相电压之间构成一个和谐的回路，零线上没有电流。当负荷不平衡的时候，串联在线电压之间的两相负荷不一样大，但串联电路电流相等，于是负荷大的一相多余的电流就从零线走了。三相负荷的每一相都和另两相负荷有串联关系，于是大于负荷小相的另两相多余电流，就构成了零线电流。如下图所示，A相接了一个灯，B相接了两个灯，C相接了三个灯，A相的一个灯通过零线和B相两个灯串联接于AB线电压，A相的一个灯也通过零线和C相三个灯串联接于AC线电压，A相的灯泡也不会烧，就是因为AB相多余负荷的电流从零线走了，如果零线断了，没有回路，A相的负荷瞬间就跳闸或烧毁，接着B相的负荷跳闸或烧毁，留下最大负荷的A 相保持完好。当负荷不平衡时，三相四线时总零线是决定不能断线的，否则就是严重事故。向左转|向右转对于三相四线制系统，三相负载不平衡时，中性线会有电流流过，由于接地电阻及中性线导线电阻的存在，中性线对地电位会有所升高，三相电压会稍有不平衡，但不大。严重的三相负载不平衡，会使中性线电流过大，中性线对地电位较高，三相电压明显不平衡。更严重时中性线电流可能会超过允许载流量，中性线被烧断，三相电压相差极大，负载轻的一相上电压过高（最高时能达到线电压），设备烧毁。对于三相三线制系统，三相负载不平衡时，三相电压会不均衡，Y形接线系统的中性点会产生零序过电压。 N线的电流为10+20+30-3*10=30A 因为,每相10A可在零线上,实现三相归零,那就只剩下L1、L2的10+20=30A的电流.又因相对相是380V,如L1、

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

HYSPC三相不平衡自动调节装置

- 3 - HYSPC 乾坤大挪移效果示意图从B 相引进100A ，转移到A 相、C 相各50A 使变压器的A 、B 、C 相输出均衡，避免了电能质量问题的发生。 HYSPC 三相不平衡自动调节效果示意图 a 有效治理因中线局部发热老化，甚至是火灾的风险； b 有效治理因局部电压不平衡，引起的设备误报警； c 有效治理因零地电压偏高而导致控制系统弱电设备烧毁的风险； d 不会增加有功损耗。 HYSPC - 100/400-4-W HYSPC 三相不平衡自动调节装置 3正常工作条件和安装条件 3.1环境温度：-10℃~ +40℃ 3.2相对湿度：5％～95％，无凝露 3.3海拔高度：≤1500m ，1500～4000m 之间，根据GB/T3859.2，每增加100m ，功率降低1%3.4环境条件：无有害气体和蒸汽，无导电性或爆炸性尘埃，无剧烈的机械振动 3.5户外安装：模块上下出风口至少要保留 15cm 空间，机柜前后至少保留60cm 空间以方便维护 2型号及含义户外 4：三相四线 3：三相三线电压等级：400V 容量: 35kvar 、70kvar 、100kvar 三相不平衡调节企业代码 HY SPC 100 / 400 - 4 - W 1概述及自动调节效果示意图低压配网中的三相不平衡是普遍存在的。在城网及农网中由于大量单相负荷的存在，三相间的电流不平衡现象尤为严重。电网中的电流不平衡会增加线路及变压器的损耗、降低变压器的出力、影响变压器的运行安全，还会造成零点漂移，导致三相电压不平衡，降低供电质量。针对上述情况，我公司本着优化电能质量、实现节能减排的目的，精心设计研发出了三相不平衡自动调节装置。该装置在额定容量内将零序电流滤除90%以上，三相不平衡度控制在10%以内。

配电网三相负荷不平衡治理措施

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

变频器三相输出不平衡的故障原因

变频器三相输出不平衡的故障原因在实际维修中变频器u、v、w三相输出不平衡可分为三种情况： (1)变频器显示器显示：(missmgmotophase)输出缺相，如排除检测电路故障，则通过直接检查igbt模块和驱动电路，结论为igbt模块损坏，同时驱动电路也有问题。通过更换igbt模块和驱动电路上元器件如光耦，pnp，npn一对驱动晶体管，电解电容，稳压管等基本能解决问题。 (2)变频器输出u、v、w之间相差100v左右，(输出380v为例)驱动电路中s1~s6中间的某一路驱动电路无驱动电压和驱动信号波形，通过测量输出端子u、v、w—p之间。 (3)u、v、w—n之间直流电压，可找到这一路驱动电压不正常或没有驱动信号波形，它导致u、v、w中的某一相不能正常工作所引起相位差。解决办法为检查驱动电路电压是否正常，光耦是否坏了，电解电容是否漏液等。通过示波器测量6路波形符合技术要求，问题也就可解决了。还有另一种现象是变频器u、v、w三相输出交流电压之间相差大于3%，虽然能使用，但是不能长期使用和大负载使用。这主要是驱动电路s1~s6之间主要器件不对称所至，如晶体管的技术参数，稳压管的参数，电容的液枯，漏液和漏电等，6路驱动电路上器件的耗损使其参数上有一定的差别，导致变频器输出u、v、w之间产生微小的电位差。上述情况虽然能使用，但是技术上是不能容许的。我公司追求精益求精对各种器件通过筛选老化，如晶体管技术参数和稳压管技术参数一致、配对等，保证驱动电路中驱动信号符合技术要求，确保igbt模块饱和，导通时间上一致是由器件上的质量保证，修理好的变频器在做负载试验时，电动机运转中电动机声音轻盈，在修理前和修理后带相同功率电动机和相同功率负载，后者的电动机三相电流相对要小得多 1过流过流是变频器报警最为频繁的现象。

配变三相不平衡解决方案及控制策略

配变三相不平衡解决方案及控制策略发表时间：2018-07-02T11:46:01.237Z 来源：《电力设备》2018年第8期作者：刘宝娟袁林涛[导读] 摘要：现阶段，我国的经济发展的十分的迅速，电力工程的发展也有了很大的提高。国网山东省电力公司枣庄供电公司山东枣庄 277100 摘要：现阶段，我国的经济发展的十分的迅速，电力工程的发展也有了很大的提高。当前，农村部分地区仍然存在着台区三相负荷不平衡现象，特别是季节性、时段性用户用电时间不统一造成配变三相负荷不平衡，通过人工调整三相负荷平衡是很难实现的，要实现真正三相负荷平衡，必须采用自动化方式完成，采用自动调节三相负荷平衡也解决了因台区负荷分布变化、新增用户等原因造成的三相负荷不平衡现象。自动调节三相不平衡装置的推出是适应当前智能电网建设要求，通过调整三相负荷分配，降低三相负荷不平衡率，可以有效平衡低压线路电流，解决偏负荷相电流大压降高的问题，从而提高末端电压，降低线损。关键词：配变三相不平衡；解决方案；控制策略引言三相不平衡使我们评价电能质量的重要指标。就目前而言，当前造成三项不平衡的因素主要可以分为事故性和正常性两种类型，其中事故性的主要诱因是电路系统故障，而正常性则是由三相元件、线路参数以及负荷等因素的不对称引起的。属于允许长期存在或长时间存在的三项不平衡现象。在低压电网中，配电变压器是中心枢纽，而三相负荷的平均分配则是确保电能质量、为用电单位输出高安全系数电能的重要保障。近年来，国家采取了诸多措施改变农村等偏远地区低压电网状况，使配电台区的供电能力和电压质量有了一定程度的提高。但三相负荷不平衡这一问题仍将导致低压电网的可靠性与稳定性降低、电能质量差、线损率与故障率高，甚至影响电力系统的安全运行。 1基本概念在电路理论中，根据供电是系统的电量是否对称将其分为了对称系统和不对称系统。其中对称系统表示的电动势、电压以及电流等数值大小相等，而且彼此的相互移动角度均为2π/m。此外，根据多相系统是否平衡的特点，又可以将其分为多相平衡系统和多相不平衡系统与不平衡的，两者的根本区别在于电路系统中的功率是都根据时间的变动而变动，若变动，则是不平衡系统，若不变动，则是平衡系统。最后，我们还应该明白系统不对称的多相系统并不是衡量其是否平衡的标准。例如，在不对称二相系统中，其主要组成单元为两个大小相等，夹角互为90度角的电动势，这种电路的对称性与平衡性则是相互对应。而在单相系统中，其功率受时间变化的影响，波动范围为:p1+1/cosφ，p1－1/cosφ。其中p代表系统的有功功率。这种电路的对称性和平衡性则不能对应。但是，本文的主要目的是为了论述三相系统的不平衡，所以将“不平衡”和“不对称”定义为同种含义。 2配变三相不平衡的危害 2.1影响电能质量、危及安全对电能质量的影响主要体现在由于中性点漂移引起三相电压不对称。当配电变压器在三相负荷不对称运行时，变压器次级线圈发生三相电流运行异常，异常现像导致中性线产生零序电流。此类现状下，使得三相电流电压对称性出现异常，三相电流中性点产生位移，这时将出现三相电压不对称的电能质量问题。当配电变压器长期处于不平衡运行时容易造成如下问题：1）低压相电用电户电器设备，因电压异常现象无法正常应用。高压相电用电户，电器设备则因电压变动存在设备烧坏的可能性。2）三相电流运行异常，造成中性线出现零序电流。零序电流的移动，导致中性线产生电流。最终造成中性线路熔断，相电压运行失效，转换为线电压。此类现状下，对于用电设备以及操作人员的人身安全，都造成了较大的危害。3）电流负荷较大区域，最终用电线路在供电的过程中，产生了大量的热能。热能现象使得用电线路绝缘性快速降低，最终造成人员触电等危害。4）三相电流不平衡运行时间加长，超负荷区域负载超限。最终造成相电导线熔断，电器设备烧毁。严重时可能造成变压器设备的爆炸等后果，严重影响电网的安全运行。 2.2配变产生零序电流配变在三相负荷不平衡工况下运行，将产生零序电流，不平衡度越大，则零序电流也越大。运行中的配变若存在零序电流，则铁芯中将产生零序磁通(高压侧没有零序电流)，迫使零序磁通只能以油箱壁及钢构件作为通道通过，而钢构件的导磁率较低，零序电流通过钢构件时，产生磁滞和涡流损耗，从而使配变的钢构件局部温度升高发热。配变的绕组绝缘因过热而加快老化，导致设备寿命降低，同时，零序电流的存在也会增加配变的损耗。 2.3增加线路的电能损耗在三相四线制供电网络中,电流通过线路导线时因存在阻抗必将产生电能损耗,其损耗与通过电流的平方成正比。当低压电网以三相四线制供电时,由于有单相负载存在,造成三相负载不平衡在所难免。当线路三相负载不平衡运行时,中性线即有电流通过,这样不但相线有损耗,而且中性线也产生损耗,从而增加了电网线路的损耗。 3配变三相不平衡的控制措施 3.1换相控制策略基于台区配变终端的三相不平衡治理系统换相控制策略是关键。配变终端根据设定的周期定时计算三相不平衡率，当计算值大于设定的三相不平衡门槛值时，将对分散安装的换相开关进行控制换相。首先找出配变低压侧三相电流中的最大值及其所在相序、最小值及其所在相序以及中间值所在相序，然后查寻是否有换相开关所带负荷位于配变低压侧三相电流最大值和中间值所在相序，若无本轮调节结束。若存在则遍历所有符合条件的换相开关，将换相开关负荷所在相序为转出相、配变低压侧三相电流中的最小值所在相序为转入相，计算出转换后的三相不平衡率，该值小于转换前的三相不平衡率则存入可控队列。 3.2预测控制策略换相开关根据采集的电流值，实时调整不平衡负载的方式节能效果最好，但换相动作过于频繁会给用户生活带来干扰，例如引起白炽灯跳闪等现象发生。预测控制策略是基于用户历史负荷数据，采用时间序列分析、模糊理论等算法对未来负荷变化情况作出预测，在凌晨等非高峰时段调整换相开关，避免在用电高峰期的频繁换相给居民生活带来影响。系统对用电随机性的准确预测是影响治理效果的主要因素，换相开关的提前或滞后动作减少了对用户的影响，但总体来说牺牲了节能效果。 3.3加强对配变的监测，形成闭环管理

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。

三相不平衡的原因、危害以及解决措施!

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有很多，但正常性不平衡的情况大多是因为三相元件、线路参数或负荷不对称。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不平衡的现象，损耗线路。不仅如此，其对供电点上的电动机也会造成不利的影响，危害电动机的正常运行。配电网三相不平衡的原因 1、三相负荷的不合理分配。很多的装表接电的工作人员并没有专业的对于三相负荷平衡的知识概念，因此在接电的时候并没有注意到要控制三相负荷平衡，只是盲目和随意的进行电路的接电荷装表，这在很大程度上造成了三相负荷的不平衡。其次，我国的大多数电路都是动力和照明混为一体的，所以在使用单相的用电设备时，用电的效率就会降低，这样的差异进一步加剧了配电变压器三相负荷的不平衡状况。 2、用电负荷的不断变化。造成用电负荷不稳定的原因包括了地II经常出现的拆迁，移表或者用电用户的增加；临时用电和季节性用电的不稳定性。这样在总量上和时间上的不确定和不集中性使得用电的负荷也不得不跟随实际情况而变化。 3、对于配变负荷的监视力度的削弱。在配电网的管理上，经常会忽略三相负荷分配中的管理问题。在配电网的检测上，对配电变压器的三相负荷也没有进行定期的检测和调整。除此之外，还有很多因素造成了三相不平衡的现象，例如线路的影响以及三相负荷矩的不相等等。

三相不平衡的危害 1、增加线路的电能损耗在三相四线制供电网络中，电流通过线路导线时，因存在阻抗必将产生电能损耗，其损耗与通过电流的平方成正比。当低压电网以三相四线制供电时，由于有单相负载存在，造成三相负载不平衡在所难免。当三相负载不平衡运行时，中性线即有电流通过。这样不但相线有损耗，而且中性线也产生损耗，从而增加了电网线路的损耗。 2、增加配电变压器的电能损耗配电变压器是低压电网的供电主设备，当其在三相负载不平衡工况下运行时，将会造成配变损耗的增加。因为配变的功率损耗是随负载的不平衡度而变化的。 3、配变出力减少配变设计时，其绕组结构是按负载平衡运行工况设计的，其绕组性能基本一致，各相额定容量相等。配变的最大允许出力要受到每相额定容量的限制。假如当配变处于三相负载不平衡工况下运行，负载轻的一相就有富余容量，从而使配变的出力减少。其出力减少程度与三相负载的不平衡度有关。三相负载不平衡越大，配变出力减少越多。为此，配变在三相负载不平衡时运行，其输出的容量就无法达到额定值，其备用容量亦相应减少，过载能力也降低。假如配变在过载工况下运行，即极易引发配变发热，严重时甚至会造成配变烧损。 4、配变产生零序电流配变在三相负载不平衡工况下运行，将产生零序电流，该电流将随三相负载不平衡的程度而变化，不平衡度越大，则零序电流也越大。运行中的配变若存在零序电流，则其铁芯中将产生零序磁通。 (高压侧没有零序电流)这迫使零序磁通只能以油箱壁及钢构件作为通道通过，而钢构件的导磁率较低，零序电流通过钢构件时，即要产生磁滞和涡流损耗，从而使配变的钢构件局部温度升高发热。

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