三相不平衡的影响
低压配网三相不平衡运行的影响及治理
低压配网三相不平衡运行的影响及治理低压配网是城市电力配送的重要组成部分，而三相不平衡运行是低压配网中常见的问题之一。
三相不平衡指的是低压配网三相电压、电流或负载不均匀分布的现象，会导致配网线路过载，影响用户用电质量，甚至引发事故。
对低压配网三相不平衡运行进行治理具有重要意义。
本文将从影响开始，具体探讨低压配网三相不平衡运行的影响及治理方法。
一、影响1. 电力损耗增加低压配网三相不平衡运行会导致各相电流不一致，使得配网线路的电阻、电感不平衡，从而增加线路的有功损耗和无功损耗，造成电能浪费。
2. 电压不稳定三相不平衡会使得各相的电压不一致，若一个相电压过高，另一个相电压过低，会影响用户的正常用电，造成电压不稳定的情况，甚至引发电器损坏或设备故障。
3. 线路过载由于三相不平衡导致某一相负载过重，其它相负载较轻，容易导致线路过载，加剧线路热负荷，降低线路的安全运行水平，存在一定的安全隐患。
4. 设备寿命缩短三相不平衡会使得变压器、电缆、开关设备等电力设备长期工作在不平衡状态下，导致设备磨损加速，降低设备的使用寿命，增加运行维护成本。
二、治理方法1. 优化配网结构合理设计低压配网拓扑结构，降低电压损耗，减小线路阻抗，提高供电质量，减小三相不平衡的可能性。
2. 励磁设备增补通过在配网中增设补偿设备，如动态无功功率补偿装置、静态无功功率补偿装置等，调节配网中的无功功率平衡，减小三相不平衡对电网的影响。
3. 负载均衡管理采用智能负载管理技术，根据用户的用电情况进行负载均衡，通过实时监测和调整负载，确保各个配变台负载均衡，减小三相不平衡的概率。
4. 设备升级改造对配网中老化的设备进行升级改造，采用新型节能、高效、稳定的设备，如变压器、电缆、开关设备等，提高设备的运行稳定性和耐受能力。
5. 完善保护措施加强低压配网的安全保护措施，建立健全的安全监测体系和应急处理机制，及时排除线路故障，减少三相不平衡对供电安全的影响。
三相电不平衡的危害及解决措施
三、三相电不平衡的解决措施
（一）传统解决方法
1、均匀分布负荷
将不对称负荷分散到不同的供电点，减少集中连接导致的不
平衡度超标，此种方法无需任何设备投资，只需将单相负载均匀
分布到A、B、C三相就可以改善三相不平衡，但我们需要面对一
个客观的问题，各个用户的负荷量不一致且用电时间不一致，又
不能人为控制，因此不能从根本上解决问题。
三相电不平衡的危害及解决措施
一、三相电 二、三相电不平衡的危害 三、三相电不平衡的解决措施
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一、三相电
1.概念
三相电是一组幅值相等、频率相等、相位互相差120°的三相 交流电，由有三个绕组的三相发电机产生。
2.三相电负载的接法
分为三角形接法(符号△)和星形接法(符号Y)。 三角形接法的负载引线为三条火线和一条地线，三条火线之
三相电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。各相负载分布不均、单 相负载用电的不同时性、以及单相大功率负载接入是导致三相 不平衡的主要原因，由于城市民用电网及农用电网中存在大量 单相负载，使得当今三相不平衡现象普遍存在且尤为严重。电 网中的三相不平衡会增加线路及变压器的铜损，增加变压器的 铁损，降低变压器的出力甚至会影响变压器的安全运行，会造 成因三相电压不平衡而降低供电质量，甚至会影响电能变的精 度而造成计量损失。
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如图1所示，假设A、B、C三相负载电流分别为：5A、10A、 15A，这时候我们就认为此系统的三相电流出现了不平衡，三相 电流完全平衡的状态应该是A、B、C三相电流全部为10A。
图1
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盛弘SVG在运行时，会通过外接电流互感器（CT）实时检测 系统电流，然后将CT采集到的电流信息发给内部控制器进行处理， 经过控制器分析之后， SVG就会发现系统的电流不平衡状态，同 时计算出三相电流达到平衡状态所需转换的电流值。以图1为例， A相电流想达到平衡状态则需要增加5A的电流，B相电流正好为 10A无需调整，C相电流想达到平衡状态则需要减少5A的电流。计 算完成之后，控制器就会通过IGBT驱动电路来驱动IGBT动作，从 而使得电流从系统C相流入SVG 5A，从SVG内部流出5A到系统A相。 从而使得A、B、C三相电流全部重新分配为10A，而系统的三相总 电流保持不变。当然，这一系列的计算及控制动作都是在很短的 时间内完成的，并且，在这一过程中 SVG只是起到一个重新分流 的作用，只需消耗很小一部分的能量（如风扇运转、控制器件的 能量消耗、开关器件的能量消耗）。
三相电流不平衡的后果
三相电流不平衡的后果在现代社会中，电力已成为我们日常生活中不可或缺的一部分。
而在电力系统中，三相电流不平衡是一种常见的问题。
三相电流不平衡指的是三相电流的大小或相位存在差异，这可能会对电力系统产生一系列的不良影响。
本文将从多个方面对三相电流不平衡的后果进行探讨。
三相电流不平衡会导致电力系统中的电压不平衡。
由于三相电流和电压之间存在一定的关系，当三相电流不平衡时，电压也会受到影响。
这将导致电压在不同的相之间存在差异，从而使得电力系统的电压不稳定。
电压不平衡不仅会对电力设备的正常运行造成影响，还可能对电力系统中的其他设备产生不利影响，甚至损坏设备。
三相电流不平衡还会导致电力系统中的功率不平衡。
在三相电力系统中，功率平衡是保证电力系统正常运行的重要条件之一。
然而，当三相电流不平衡时，三相功率之间存在差异，这将导致电力系统中的功率不平衡。
功率不平衡会使得电力系统的负载分布不均匀，从而导致过载或欠载的情况发生。
过载会使得设备运行过热，甚至引发设备故障；而欠载则会导致设备的低效运行，浪费电能。
三相电流不平衡还会对电力系统中的电能质量产生负面影响。
电能质量是指电力系统中电流、电压等参数的稳定性和纯净度。
当三相电流不平衡时，电能质量会受到影响。
不平衡的电流会导致电能中存在谐波成分，从而引起电能质量下降。
谐波会对电力系统中的设备产生共振现象，使得设备的正常工作受到干扰甚至损坏。
三相电流不平衡还会对电力系统中的功率变压器产生不利影响。
功率变压器是电力系统中的重要设备，用于电能的变换和传递。
然而，当三相电流不平衡时，功率变压器会受到不均匀的负载分布，从而使得变压器产生过热现象。
过热会导致变压器的绝缘材料老化和损坏，降低变压器的寿命，甚至引发变压器的火灾。
三相电流不平衡会对电力系统产生一系列的不良影响。
它会导致电压不平衡、功率不平衡、电能质量下降以及功率变压器受损等问题。
因此，在电力系统的设计和运行中，我们必须重视三相电流的平衡，采取相应的措施来避免三相电流不平衡的发生。
低压配电网三相不平衡运行的影响及治理措施_林志雄
低压配电网三相不平衡运行的影响及治理措施_林志雄三相不平衡运行主要影响包括：1.减少配电网的供电能力：由于三相不平衡会导致最小相电压过低，从而限制电网的供电能力，降低电网的可靠性。
2.增加线路和设备的损耗：三相不平衡会导致线路和设备的电流不平衡，使得其中一相电流过大，从而增加线路和设备的损耗，降低设备的寿命。
3.增加电能的损耗：三相不平衡会增加电能在线路中的损耗，降低电网的能量利用效率。
4.影响用户的电能质量：三相不平衡会使电压波动较大，从而影响用户的用电设备的正常运行，降低用电设备的寿命。
针对低压配电网三相不平衡运行的影响，可以采取以下治理措施：1.完善电力系统设计：在低压配电网的设计中，可以考虑增加电源变压器容量，提高电网的供电能力；合理规划线路和设备的选型，减少线路和设备的电流不平衡；增加变电站容量和蓄电池组，提高配电网的稳定性。
2.提高设备的负荷均衡性：通过合理的线路规划、设备选型和负荷管理，避免过度集中负荷在其中一相，减小电流不平衡，提高系统的可靠性和稳定性。
3.定期进行电力负荷调整和优化：通过合理的负荷调整和平衡，减小电网中的电流不平衡，提高电能的利用效率和供电质量。
4.安装电流互感器和电流回路：通过安装电流互感器和电流回路，实时监测和控制电流不平衡，及时采取调整措施，防止电流不平衡的发生和扩大。
综上所述，低压配电网三相不平衡运行会对电网的供电能力、设备损耗、电能消耗和用户用电质量等方面造成影响，需要采取一系列的治理措施来提高电网的稳定性和可靠性。
这些措施包括完善电力系统设计、提高设备负荷均衡性、定期进行电力负荷调整和优化，以及安装电流互感器和电流回路等。
通过全面的治理措施，可以减小电网中的三相不平衡现象，提高电网的运行效率和供电质量。
发电机定子三相电流不平衡的危害
发电机定子三相电流不平衡的危害
发电机定子三相电流不平衡可能会导致以下危害：
1.功率损失：当发电机定子三相电流不平衡时，会导致电流在定子绕组中的分布不均匀，从而导致功率损失。
不平衡电流会增加定子绕组的电阻损耗和铁心的涡流损耗，降低发电机的效率。
2.额定容量降低：发电机的额定容量是基于平衡三相电流条件下确定的。
当定子三相电流不平衡时，发电机的额定容量会降低，无法发挥其最大功率输出能力。
3.电机过热：不平衡的三相电流会导致定子绕组中的局部电流密度增加，从而引起绕组发热。
长时间的过热可能会导致绕组绝缘老化、烧毁，甚至引发火灾。
4.振动和噪音增加：不平衡的三相电流会导致发电机的转矩波动，引起机械振动和噪音增加，影响发电机的稳定性和寿命。
5.降低电网质量：不平衡的三相电流会引起电网电压波动，影响电网的稳定性和电能质量。
这可能会对其他用户的用电设备造成影响，甚至引起电网故障。
因此，发电机定子三相电流不平衡对发电机和电网都会带来一系列的危害，需要及时检测和调整以保持电流的平衡。
三相不平衡对电机的影响
三相不平衡对电机的影响三相电机是基于三相交流电原理工作的，三相电源要满足电压相等、相位差为120度的要求，才能使电机正常运转。
如果三相电源不平衡，即三个相的电压或相位出现差异，会对电机产生以下影响：1. 电机运行效率下降：三相电源不平衡会使电机的转速、功率、效率等参数变化，使得电机的运行效率下降。
2. 电机温度升高：电机在运行时，随着电流的流过会产生一定的热量，如果三相电源不平衡，将使电机中的某些部件发生电压不平衡或电流不平衡，使电机散热能力下降，造成电机温度升高，甚至会引起电机过热烧毁。
3. 电机发出噪音：三相电源不平衡会使电机振动加剧，产生一定的噪音。
4. 减少电机寿命：长期运行在不平衡电源的情况下，电机可能会出现一些问题，例如线圈温度升高、轴承磨损等，最终会导致电机寿命缩短。
因此，保持三相电源平衡是电机正常运行的关键，特别是对于需要长时间运行的大型电机，更应格外注意电源平衡问题。
除了上述影响，三相电源不平衡还会对电机产生以下具体的影响：1. 异常电流：三相电源不平衡会使电机中的某个相电流过大，某个相电流过小，会影响电机的运行效率，甚至会使电机烧毁。
2. 轴承磨损：三相电源的不平衡也会造成电机旋转时的振动，长期振动可能会让电机轴承磨损加剧，导致整个电机的寿命缩短。
3. 电机噪音：三相电源不平衡还会引起电机的噪音，并导致隔振器的受损。
4. 减弱电机输出功率：三相电源不平衡会使电机输出的功率减少，导致电机不能满足预期的负载需求，发挥不出预期的工作效果。
综上所述，为了保证电机的正常运行，必须注意三相电源的平衡，如在安装电机时，应确保电源三相电压以及相位角相等，且不断监测三相电源的平衡情况。
如果出现不平衡的情况，应及时对电源进行调整，使其恢复平衡状态。
三相电不平衡的危害及解决措施分析
三相电不平衡的危害及解决措施分析首先，三相电不平衡会导致线电流不平衡。
当三相电流不平衡时，电阻负载会导致线电流不平衡，并产生负序分量。
这会导致供电系统过负荷运行，降低设备的寿命，并可能引发设备的过热、损坏甚至火灾事故。
此外，不平衡电流还会增加配电系统和电能质量监控设备的空运行损耗。
其次，三相电不平衡会导致接地故障。
当三相电压不平衡时，可能会引发系统的中性点漂移，导致接地故障。
中性点漂移会导致对地电压不稳定，给设备和人员带来安全风险。
而接地故障会导致电流的不均匀分布，从而引发设备损坏和电气火灾的危险。
再次，三相电不平衡会降低系统的功率因数。
不平衡电流会引起功率因数下降，并增加无功功率消耗。
功率因数下降会导致电网效率低下，并增加电网输电线路的电流损耗和线损。
此外，功率因数下降还会导致发电机容量减小，从而限制了系统的供电能力。
最后，三相电不平衡会影响设备的正常运行。
在不平衡电压情况下，设备的运行特性可能会发生变化，导致设备运行不稳定甚至无法正常工作。
例如，不平衡电压会导致电机转矩不均匀分布，从而降低电机的动力性能和效率。
不平衡电压还可能引起设备的振动和噪声，并加剧设备的磨损和损坏。
为了解决三相电不平衡问题，可以采取以下措施：1.均匀分布负载。
通过合理规划负载，确保每相电流均衡吸收。
2.安装平衡装置。
如安装三相电流平衡器、平衡变压器、平衡电抗器等设备来实现三相电压、电流的均衡。
3.加强系统监测和检测。
通过实时检测和分析电压、电流数据，可以及时发现和处理不平衡问题。
4.配电线路的改进和优化。
可采用合适的导线截面和电缆，避免由于线路阻抗不平衡而产生负序电流。
5.系统中性点的可控接地。
通过控制中性点的接地方式，可以减少中性点漂移和接地故障的发生。
综上所述，三相电不平衡会给电力系统带来线电流不平衡、接地故障、功率因数下降和设备运行问题等危害。
为了解决不平衡问题，需要采取合适的措施，包括均匀分布负载、安装平衡装置、加强系统监测和优化配电线路等。
三相电不平衡危害及解决措施
条火线之间的电压为380V，任一火线对零线或对地线的电压为 220V。
三相电电器的总功率等于每相电压乘以每相电流再乘于3， 即总功率=电流×电压（220V）×3（p=U×I×3）
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二、三相电不平衡的危害 1.概述
三相电不平衡的危害及解决措施
一、三相电 二、三相电不平衡的危害 三、三相电不平衡的解决措施
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一、三相电
1.概念
三相电是一组幅值相等、频率相等、相位互相差120°的三相 交流电，由有三个绕组的三相发电机产生。
2.三相电负载的接法
分为三角形接法(符号△)和星形接法(符号Y)。 三角形接法的负载引线为三条火线和一条地线，三条火线之
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如图1所示，假设A、B、C三相负载电流分别为：5A、10A、 15A，这时候我们就认为此系统的三相电流出现了不平衡，三相 电流完全平衡的状态应该是A、B、C三相电流全部为10A。
图1
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盛弘SVG在运行时，会通过外接电流互感器（CT）实时检测 系统电流，然后将CT采集到的电流信息发给内部控制器进行处理， 经过控制器分析之后， SVG就会发现系统的电流不平衡状态，同 时计算出三相电流达到平衡状态所需转换的电流值。以图1为例， A相电流想达到平衡状态则需要增加5A的电流，B相电流正好为 10A无需调整，C相电流想达到平衡状态则需要减少5A的电流。计 算完成之后，控制器就会通过IGBT驱动电路来驱动IGBT动作，从 而使得电流从系统C相流入SVG 5A，从SVG内部流出5A到系统A相。 从而使得A、B、C三相电流全部重新分配为10A，而系统的三相总 电流保持不变。当然，这一系列的计算及控制动作都是在很短的 时间内完成的，并且，在这一过程中 SVG只是起到一个重新分流 的作用，只需消耗很小一部分的能量（如风扇运转、控制器件的 能量消耗、开关器件的能量消耗）。
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三相负荷不平衡的危害
3.1 对配电变压器的影响
（1）三相负荷不平衡将增加变压器的损耗：
变压器的损耗包括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。
从数学定理中我们知道：假设a、b、c 3个数都大于或等于零，那么a+b+c≥33√abc 。
当a=b=c时，代数和a+b+c取得最小值：a+b+c＝33√abc 。
因此我们可以假设变压器的三相损耗分别为：Qa＝Ia2 R、Qb= Ib2 R 、Qc =Ic2 R，式中Ia、Ib、Ic分别为变压器二次负荷相电流，R为变压器的相电阻。
则变压器的损耗表达式如下：
Qa+Qb+Qc≥33√〔（Ia2 R）（Ib2 R）（Ic2 R）〕
由此可知，变压器的在负荷不变的情况下，当Ia=Ib=Ic时，即三相负荷达到平衡时，变压
器的损耗最小。
则变压器损耗：
当变压器三相平衡运行时，即Ia=Ib=Ic=I时，Qa＋Qb＋Qc=3I2R；
当变压器运行在最大不平衡时，即Ia=3I，Ib=Ic＝0时，Qa=(3I)2R=9I2R=3(3I2R)；
即最大不平衡时的变损是平衡时的3倍。
（2）三相负荷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，减少变压器寿命（温度每升高8℃，使用年限将减少一半），甚至烧毁绕组。
（3）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磁通，这些零序磁通就会在变压器的油箱壁或其他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，严重时将导致变压器运行事故。
3.2 对高压线路的影响
（1）增加高压线路损耗：
低压侧三相负荷平衡时，6～10k V高压侧也平衡，设高压线路每相的电流为I，其功率损耗为：ΔP1 = 3I2R
低压电网三相负荷不平衡将反映到高压侧，在最大不平衡时，高压对应相为1.5I，另外两相都为0.75 I，功率损耗为：
ΔP2 = 2（0.75I）2R＋（1.5I）2R = 3.375I2R =1.125（3I2R）；
即高压线路上电能损耗增加12.5％。
（2）增加高压线路跳闸次数、降低开关设备使用寿命：
我们知道高压线路过流故障占相当比例，其原因是电流过大。
低压电网三相负荷不平衡可能引起高压某相电流过大，从而引起高压线路过流跳闸停电，引发大面积停电事故，同时变电站的开关设备频繁跳闸将降低使用寿命。
3.3 对配电屏和低压线路的影响
（1）三相负荷不平衡将增加线路损耗：
三相四线制供电线路，把负荷平均分配到三相上，设每相的电流为I，中性线电流为零，其功率损耗为：ΔP1 = 3I2R
在最大不平衡时，即某相为3I，另外两相为零，中性线电流也为3I，功率损耗为：
ΔP2 = 2（3I)2R = 18I2R = 6（3I2R)；
即最大不平衡时的电能损耗是平衡时的6倍，换句话说，若最大不平衡时每月损失1200 kWh，则平衡时只损失200 kWh，由此可知调整三相负荷的降损潜力。
（2）三相负荷不平衡可能造成烧断线路、烧毁开关设备的严重后果：
上述不平衡时重负荷相电流过大（增为3倍），超载过多。
由于发热量Q＝0.24I2Rt，电流增为3倍，则发热量增为9倍，可能造成该相导线温度直线上升，以致烧断。
且由于中性线导线截面一般应是相线截面的50％，但在选择时，有的往往偏小，加上接头质量不好，使导线电阻增大。
中性线烧断的几率更高。
同理在配电屏上，造成开关重负荷相烧坏、接触器重负荷相烧坏，因而整机损坏等严重后果。
3.4 对供电企业的影响
供电企业直管到户，低压电网损耗大，将降低供电企业的经济效益，甚至造成供电企业亏损经营。
农电工承包台区线损，线损高农电工奖金被扣发，甚至连工资也得不到，必然影响农电工情绪，轻则工作消极，重则为了得到钱违法犯罪。
变压器烧毁、线路烧断、开关设备烧坏，一方面增大供电企业的供电成本，另一方面停电检修、购货更换造成长时间停电，少供电量，既降低供电企业的经济效益，又影响供电企业的声誉。
3.5 对用户的影响
三相负荷不平衡，一相或两相畸重，必将增大线路中的电压降，降低电能质量，影响用户的电器使用。
变压器烧毁、线路烧断、开关设备烧坏，影响用户供电，轻则带来不便，重则造成较大的经济损失，如停电造成养殖的动植物死亡，或不能按合同供货被惩罚等。
中性线烧断还可能造成用户大量低压电器被烧毁的事故。