三相电不平衡的危害及解决措施答案
三相负荷不平衡的原因及危害

三相负荷不平衡的原因及危害三相负荷不平衡是指在三相电路中,三个相电流的大小不相等,相角不等于120度的现象。
这种不平衡导致电网中各个环节的电流、电压和功率不均衡,给电力系统带来了许多问题和隐患。
下面将从原因和危害两个方面进行详细阐述。
一、三相负荷不平衡的原因1.电源问题:供电电力的电压波动、频率不稳、质量不佳等,都会导致负荷不平衡。
2.负荷问题:用户用电负载的不均衡,比如在低压配电系统中,一些大负荷集中的用户可能会引起不平衡。
3.线路问题:线路的电缆或导线质量不同、接触不良、导线长度不一致等,都会引起电流不平衡。
4.设备问题:三相电机的停机、故障或损坏会导致负荷不平衡。
5.非线性负载:一些非线性负载设备(如电工电子设备、变频器等)会产生谐波电流,进而导致负荷不平衡。
二、三相负荷不平衡的危害1.电能浪费:三相负荷不平衡会导致电线、电缆的额定容量无法充分利用,造成电线损耗增加,从而浪费了电能。
并且三相电动机由于不平衡会导致功率因数下降,增加了电能的消耗。
2.电力设备寿命缩短:三相负荷不平衡会导致电机、变压器、发电机等电力设备的运行不均衡,使其超负荷运行,加速了设备的老化。
3.电网电压波动:三相负荷不平衡会导致电网电压波动,进而影响到其他用户的用电质量。
在过程中,电力系统中一些线路可能会因电流过载而热损失增加,导致线路火灾等事故。
4.谐波产生:三相负荷不平衡会导致负载侧产生大量谐波电流,使电网电压波形变形,影响电力系统的稳定运行,并可能导致谐波电流与谐波电压相互作用产生噪声、振动等问题。
5.安全问题:三相负荷不平衡会导致设备电流不平衡,进而引起设备过热、损坏,甚至引发火灾等安全隐患。
为了减少和避免三相负荷不平衡带来的问题和危害,可以采取以下措施:1.严格监控供电电压和频率,确保供电质量的稳定。
2.合理规划和管理负载,合理分配用电负载,尽量使负载均衡。
3.定期检查和维护电力设备,确保电机、变压器等设备正常运行。
浅析低压线路三相负载不平衡的危害及方法

浅析低压线路三相负载不平衡的危害及方法低压线路三相负载不平衡,是指电力系统中三相负载之间存在不均匀分配的情况。
这种不平衡会给电力系统带来一系列的危害,需采取有效的方法进行解决和预防。
本文将从危害和解决方法两个方面进行浅析。
一、危害1. 设备寿命缩短当三相负载不平衡时,电力系统中的设备会产生过载,这将缩短设备的使用寿命。
尤其是变压器、发电机、继电器等设备,长期在不平衡状态下运行,将导致设备损坏,甚至引起设备故障,严重影响电力系统的正常运行和安全。
2. 能源浪费三相负载不平衡会导致系统中出现不必要的功率损耗,这将增加系统的运行成本,并造成能源的浪费。
特别是在大型工业生产中,这种能源浪费将对企业的经济效益产生严重影响。
3. 系统不稳定三相负载不平衡将导致系统中出现电压波动和电流突变,影响系统的稳定性。
如果不及时处理,将引起系统频繁跳闸或甚至系统崩溃,对用电设备和生产造成不可估量的损失。
4. 电力质量下降三相负载不平衡会导致系统中的谐波和波动增加,使得电力质量下降。
这将对用电设备的正常运行产生影响,比如变频器、电脑等对电力质量要求较高的设备,将会受到不平衡产生的影响而无法正常工作。
二、方法1. 功率平衡装置在电力系统中引入三相功率平衡装置,可以通过对三相负载进行动态调节,使得系统中的三相功率达到平衡状态。
当系统出现不平衡状况时,功率平衡装置可以自动进行调节,保持系统的平衡状态。
2. 定期检测对电力系统中的三相负载定期进行检测和监控,及时发现并解决不平衡问题。
可以使用功率分析仪等专业设备对系统进行全面的检测,找出系统中存在的不平衡问题,并采取相应的措施进行调整和改善。
3. 负载调整根据实际情况对三相负载进行调整,使得系统中的负载达到平衡状态。
可以通过重新调整负载的分配,优化系统结构,减小不平衡产生的影响。
4. 负载均衡器引入负载均衡器对系统中的三相负载进行调节,使得系统中的负载均衡分配。
通过对负载进行均衡处理,可以有效减小系统中出现的不平衡现象,提高系统的稳定性和安全性。
三相不平衡的治理及改善措施

三相不平衡的治理及改善措施三相不平衡的治理及改善措施三相不平衡的危害1、三相负荷不平衡影响设备的运行出力,发电机设备容量设计是按三相负荷条件来确定的,如果三相负荷不平衡,设备容量只能以三相负荷中最大一相为限,因此设备出力降低。
2、三相负荷不平衡,中性线就有电流通过,低压供电线路损耗增大。
3、三相负荷不平衡,造成三相电压不对称,使中性点电位产生位移。
三相中哪相负荷大,哪相电压就降低,而负荷小的相电压升高。
为此,如果控制中性线电流不超过20%,则中性点位移不会造成三相电压的严重不对称。
规程要求电流不平衡度β不得大于20%,计算公式为β=(Imax-Icp)/Icp×100%(式中Imax为最大电流,Icp为平均电流)。
4、中性电流过大,使配电变压器运行温度升高,严重时会将变压器烧坏。
当中性线电流过大时,零序电流所产生的零序磁通会在油箱壁及钢结构件中通过,引起较大的损耗,从而使配电变压器运行温度升高。
绝缘油和绝缘材料长期受到高温影响,变压器寿命会缩短,严重的甚至烧坏。
5、三相负荷不平衡造成三相电压不平衡,影响电动机的输出功率,并使绕阻温度升高。
三相电压不平衡时,在异步电动机定子中便产生了一个逆序旋转磁场,电动机在顺逆两序旋转磁场的作用下运行,由于顺序旋转磁场比逆序旋转磁场大,故电动机的旋转方向仍与顺序相同。
逆序磁场的存在,产生了较大的逆序方向的制动力矩,使电动机输出功率减小,又由于转子阻抗小,产生逆序电流大,使绕组温度升高,减小了电动机的使用寿命。
异步电动机的转矩与端电压的平方成正比,电压降低10%,转矩降低19%,满载时电流增加11%,温度升高6%~7%。
6、三相负荷不平衡,使有的相电压高,另外的相电压降低,这对照明中大量使用白炽灯也会产生不良影响,当端电压降低5%时,其光通量将减少18%,照度降低,而端电压升高5%,灯泡寿命减少一半,灯泡消耗量将剧增。
电压的高低还会使家用电器过压或欠压保护不能正常工作使用,国家标准规定:“企业内部供电电压偏移允许值,一般不超过额定电压±5%”。
电网三相电压不平衡的解决方法

电网三相电压不平衡的解决方法电网三相电压不平衡的解决方法引起一、三相电压或电流不平衡等因素产生的主要危害:二、由不对称负荷引起的电网三相电压不平衡可以采取的解决办法:1、将不对称负荷分散接在不同的供电点,以减少集中连接造成不平衡度严重超标的问题。
2、使用交叉换相等办法使不对称负荷合理分配到各相,尽量使其平衡化。
3、加大负荷接入点的短路容量,如改变网络或提高供电电压级别提高系统承受不平衡负荷的能力。
解决三相负荷不平衡的几点措施一、重视低压配电网的规划工作,加强与地方政府规划等部门的工作沟通,避免配电网建设无序,尤其避免在低压配电网中出现头痛医头,脚痛医脚的局面,在配电网建设和改造当中对低压台区进行合理的分区分片供电,配变布点尽量接近负荷中心,避免扇型供电和迂回供电,配电网络的建设要遵循“小容量、多布点、短半径”的配变选址原则。
二、在对采用低压三相四线制供电的地区,要积极争取对有条件的配电台区采用3芯或者4芯电缆或者用低压集束导线供电至用户端,这样可以在低压线路施工中最大程度的避免三相负荷出现偏相的出现,同时要做好低压装表工作,单相电表在A、B、C三相的分布尽量均匀,避免出现单相电只挂接在一相或者两相上,在线路末端造成负荷偏相。
三、在低压配电网零线采用多点接地,降低零线电能损耗。
目前由于三相负荷的分布不平衡,导致了零线出现电流,按照规程要求零线电流不得超过相线电流的25%,在实际运行当中,由于零线导线截面较细,电阻值较相同长度的相线大,零线电流过大在导线上也会造成一定比例的电能损耗,所以建议在低压配电网公用主零线采用多点接地,降低零线电能损耗,避免因为负荷不平衡出现的零线电流产生的电压严重危及人身安全,而且通过多点接地,减低了因为发热等原因造成的零线断股断线,使得用户使用的相电压升高,损坏家用电器。
此外对于零线损耗问题,在目前一般低压电缆中,零线的截面为相线的1/2,电阻值大造成了在三相负荷不平衡时,零线损耗加大,为此可以考虑到适当增大零线的导线截面,例如采用五芯电缆,每相用一个芯线而零线则用两个芯线。
三相不平衡的原因、危害以及解决措施!

• 总之,在进行比例调节系数额设置时,需 要同时考虑功率因数的限制条件以及过补 偿限制的条件。
改进配电网三相不平衡的技术
• 3、增设对三相负荷的检测调整
• 定期开设对三相负荷的检测工作也是非常必要 的。在对三相符合的合理分配以及控制后,相 关部门应当开设检测工作。
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。
三相不平衡的危害
• 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。
• 一是需要注意到电流的治理应当有两个内容,一个 是补偿功率因数,一个是调节三相电流不平衡,这 两者共同确定了补偿所需要的无功功率。
• 第二点,在实际的工程施工时,应当采用全容性的 治理方式,与电感补偿相区分,避免出现严重过补 偿的情况。
改进配电网三相不平衡的技术
• 第三点是需要考虑到负荷是会随着时间的 变化而变化的,基于这种特性,补偿量也 应该根据负荷的变化进行适当的调整。
三相不平衡的危害以及解决措施

三相不平衡的危害以及解决措施1如果说起三相不平衡的危害就要先知道它形成的原因1.1三相负荷的不合理分配很多的工作人员并没有专业的对于三相负荷平衡的知识概念,因此在接线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。
1.2用电负荷的不断变化造成用电负荷不稳定的原因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。
1.3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。
2三相不平衡的危害2.1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。
2.2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。
2.3影响用电设备的安全运行配电变压器是根据三相负载平衡运行工况设计的,其每相绕组的电阻、漏抗和激磁阻抗基本一致。
当配变在三相负载平衡时运行,其三相电流基本相等,配变内部每相压降也基本相同,则配变输出的三相电压也是平衡的。
假如配变在三相负载不平衡时运行,其各相输出电流就不相等,其配变内部三相压降就不相等,这必将导致配变输出电压三相不平衡。
同时,配变在三相负载不平衡时运行,三相输出电流不一样,而中性线就会有电流通过。
因而使中性线产生阻抗压降,从而导致中性点漂移,致使各相相电压发生变化。
三相不平衡的原因危害以及解决措施!

三相不平衡的原因危害以及解决措施!三相不平衡是指三相电路中的三个相电压或电流的幅值不相等或者相角不等的情况。
三相不平衡可能由多种原因造成,例如电网电压不稳定、负载不均衡、线路阻抗不等等。
三相不平衡会给电力系统带来一系列的危害,包括降低电力系统效率、增加能耗、使设备损坏、影响电能质量等。
为了解决三相不平衡带来的问题,可以采取一系列的措施,包括优化负载分配、使用平衡设备、增加系统容量等。
首先,我们来分析一下导致三相不平衡的原因。
三相不平衡的原因可以从系统、负载和线路三个方面来分析。
从系统来看,电网电压不稳定是导致三相不平衡的主要原因之一、电网电压的不稳定性可能由于电网负荷变化大、供电线路阻抗不等、电源变压器故障等原因造成,这会导致不同相电压的幅值和相角发生变化,从而引起三相不平衡。
从负载来看,不同电器设备的功率需求不同,导致各个相的负载不均衡。
例如,在住宅区,电视、冰箱、洗衣机等电器设备的用电需求可能不同,这就会使得三相负载不平衡。
此外,由于三相线路中的负载采用的三相变压器可能存在不同的连接方式或者单相负载连接方式,也会导致三相不平衡。
从线路来看,线路阻抗不等是一种导致三相不平衡的常见现象。
由于线路长度、导线截面积、接触电阻等因素的差异,导致三相线路中的阻抗不同,进而导致电压不平衡。
三相不平衡会给电力系统带来一系列的危害。
首先,三相不平衡会降低电力系统的效率,增加系统能耗。
由于系统的三相电压或电流不平衡,会导致电能在传输过程中的损耗增加,使得系统的能效降低。
其次,三相不平衡会导致设备损坏。
由于系统中存在电流不平衡,会导致电机、变压器等设备的工作不平稳,增加设备的运行负荷,导致设备过热、烧损等问题。
此外,三相不平衡还会给用户带来电能质量问题,例如电压波动、谐波等,影响用电设备的正常运行。
为了解决三相不平衡带来的问题,可以采取以下措施。
首先,需要优化负载分配。
可以通过合理规划电器设备的用电方式、改善负载的均衡性,尽量减小三相负载不平衡。
三相电不平衡的危害及解决措施

三相电不平衡的危害及解决措施三相电不平衡指的是三相电网中的三相电流或电压之间存在不平衡的情况。
当电网中出现三相电不平衡时,会引起一系列的危害,包括设备寿命缩短、能源浪费、安全事故等。
因此,为了确保电力系统的正常运行,需要采取相应的解决措施。
首先,三相电不平衡会引起设备寿命缩短。
当三相电流或电压不平衡时,会导致各个设备的负荷不均衡,从而使得设备在运行过程中承受不均衡的负荷。
这样会导致设备的热负荷不均衡,加速设备的温度上升,缩短设备的寿命。
另外,不平衡的电流还会使电机发生轴向力,进一步损坏设备。
其次,三相电不平衡会导致能源浪费。
在三相电不平衡的情况下,不同的负载和设备承受的电流或电压不同,这将使得电能的分配不均匀。
有些电压和电流会被过载,而有些电压和电流则会被低负载。
一方面,过载电压和电流会浪费能源,另一方面,低负载电压和电流则不能发挥其最佳效能,也浪费了能源。
三相电不平衡还会引起电力系统的安全事故。
电力系统中的不平衡电流会导致线路过热、设备绝缘老化、电弧产生等问题,增加了火灾和电击的风险。
根据统计数据,电力系统的三相电不平衡是导致大部分电力设备事故的主要原因之一、因此,必须采取措施来解决三相电不平衡问题。
解决三相电不平衡问题的措施如下:1.定期检测和监测电力系统的三相电压和电流,发现不平衡的情况及时进行处理。
可以使用专业的电能质量分析仪器,对电力系统进行全面的检测和分析,找出不平衡的原因。
2.进行负载均衡。
根据电能质量分析的结果,可以调整电力系统中各个负载的接入方式,使各个负载平均分布,降低三相电不平衡。
3.安装三相电流互感器或电流差动保护装置。
三相电流互感器可以实时监测电力系统中三相电流的大小和不平衡度,并及时提醒操作人员进行处理。
电流差动保护装置可以感知不平衡电流,并迅速切断供电,保护设备和人员的安全。
4.安装无功补偿装置。
无功补偿装置可以在电力系统产生无功电流时进行调节,提高电力系统的功率因数,减少电力系统的负荷不平衡。
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也将随三相电压的不平衡度而增大。所以电动机在三相电压不
平衡状况下运行,是非常不经济和不安全的。
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4.影响用电设备的安全运行
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。由于配变是根据三相负载平衡运行工况设计的, 其每相绕组的电阻、漏抗和激磁阻抗基本一致。当配变在三相 负载平衡时运行,其三相电流基本相等,配变内部每相压降也 基本相同,则配变输出的三相电压也是平衡的。当配变在三相 负载不平衡时运行,其各相输出电流就不相等,其配变内部三 相压降就不相等,这必将导致配变输出电压三相不平衡。同时, 配变在三相负载不平衡时运行,三相输出电流不一样,而中性 线就会有电流通过。因而使中性线产生阻抗压降,从而导致中 性点漂移,致使各相相电压发生变化。负载重的一相电压降低, 而负载轻的一相电压升高。
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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(二)新型三相平衡技术 1、APF\SVG
一般出现三相不平衡的电力系统功率因数都比较低,这就形 成了一种需求,要是能有一款产品能在治理三相不平衡的同时又 能补偿无功,那么这在电能质量治理领域会是很具性价比的一款 产品。
盛弘有源滤波器(APF)及静止无功器(SVG)便是一款兼 具三相不平衡及无功补偿的产品,它们可以在补偿无功提高功率 因数的基础上,解决三相不平衡电流。其原理是通过CT实时检测 电流信息,然后将采集信息发给DSP数字控制处理器分析,之后 驱动功率电路、和利用内部储能电容将系统三相不平衡电流转移、 均匀分配,使三相电流达到平衡状态,具体原理如下(以SVG为 例):
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
总损耗=100²Z+100²Z+100²Z=30000Z。
如果三相电流不平衡,IA=50A,IB=100A,IC=150A,
总损耗=50²Z+100²Z+150²Z=35000Z。
比平衡状态的损耗增加了17%。
在最严重的状态下,如果IA=0A,IB=0A,IC=300A,
总损耗=300²Z =90000Z。比平衡状态的损耗增加了3倍。
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2.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,当相电流
平衡的时候,系统的电能损耗最小。
例如设某系统的三相线路、变压器绕组每相的总阻抗为Z(暂不
记中性线),如果三相电流平衡,IA=100A,IB=100A,IC=100A,
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在电压不平衡状况下供电,即容易造成电压高的一相接带 的用户用电设备烧坏,而电压低的一相接带的用户用电设备则 可能无法使用。所以三相负载不平衡运行时,将严重危及用电 设备的安全运行。
5. 影响用户用电质量
当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。所以只有三相负荷平衡 才能保证用户的电能质量。
间的电压为380V,任一火线对地线的电压为220V; Y形接法的负载引线为三条火线、一条零线和一条地线,三
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
可见不平衡度愈严重,所造成损耗越大。
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2.降低配变变压器出力以及增加铁损
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。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。
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正如通常我们所说的电流值的大小是电流有效值一样,我们
前文所述的SVG分流电流的大小也是在一定时间内的有效值。而 实际上SVG补偿三相不平衡时开关器件的动作都是瞬时的。
在某一个瞬时,C相的IGBT动作,将C相的交流电整流为直流 电之后储存在SVG内部的母线电容中,如图2所示。
图2
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而在另一个瞬时,A相的IGBT动作,装SVG内部的母线电容 (A、B、C公用同一组母线电容)上的直流电进行逆变,然后释 放到系统A相上,如图3所示。
2 、增加短路容量
将不对称负荷接到更高的电压的级上供电,使连接点的短路
容量足够大,以提高系统承受不平衡的负荷能力。方法改善了
三相不平衡的用电环境,但没有实质性的解决三相不平衡问题,
且同样存在一个客观问题,用电设备都有自己的额定电压,一般
正常运行所允许的电压偏差范围并不大,所以将负荷接到更高电
压等级供电的方法不是很实际。
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6. 影响电能计量影响
根据对称分量法,三相不平衡电流可以分解为三相平衡的 正序、负序、和零序三个分量。负序和零序电流分量的存在必 然会对计量仪表的精度产生影响。即使在高压侧,虽然零序电 流在变压器内环流,不会向系统传递,但负序电流分量可以豪 无阻碍地向系统传递,因此仍然会对计量仪表的精度产生影响。
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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)。
图3
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盛弘 SVG的动作是瞬时的,而在某一段时间内其收发电流的 有效值却是平衡的,因此可以将其动作的结果理解为分流作用, 使得系统三相电流的有效值达到一个平衡状态。 当系统三相电流都偏离平衡点时,补偿原理与以上所述的两相偏 离平衡点的状况类似。其根本原则就是将某相多出来的电流存储 到SVG母线电容中,然后从母线电容取出电流补偿需要补偿的某 相。
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3、电感与电容组合调整
此种方法是在不平衡的三相中、选择在相与相之间跨接电容 与电阻,可提高每相的功率因数,转移相间有功功率,以平衡三 相电流,但此方法需要投入电感,在调节不平衡电流装置中安装 电感式件很麻烦的事情,电感又大又重,成本也高,损耗也大, 虽说电网中大多数负载为感性,可利用其中的电感,只需接入电 容,但接入电容很讲究方法,稍有不合理便不能达到理想的治理 效果,所以从经济性、简易性角度此方法还需考虑。
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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。
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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。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,零序电流的存也会增加配变的损耗。
3.电动机效率降低
配变在三相负载不平衡工况下运行,将引起输出电压三相
由于盛弘SVG治理三相不平衡面向的对象是电流且实时采集, 使得无论负载分布如何、用电时间不一致,只要实时检测的三相 电流因负载变化导致不平衡,SVG都能快速动作平衡电流。这就 解决了三相不平衡传统解决方法中的客观局限性。而且相比“电 感与电容组合调整”这类不平衡治理方式,盛弘SVG治理三相不 平衡时安装更简便、无需前期繁琐的计算、接入方法的堪忧,能 即装即治。