三相不平衡补偿的原理
三相不平衡调节及无功补偿装置
三相不平衡调节及无功补偿装置□杨嘉文１概述在中、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。
因此电力变压器运行规程规定，Ｙ／Ｙ０变压器的中线电流不能超过额定电流的２５％。
由以上可知对负荷不平衡、无功短缺进行补偿对配电网来说有很大的实用价值，它可以降低线损，提高电能质量，增加配电网的可靠性。
由于负荷分配不均，负荷性质也不一致，造成低压供电系统无功不足，负荷不平衡。
尤其是经济水平较为发达的地区表现更为明显。
无功不足、负荷不平衡这两个问题已成为配电系统的两大难题。
针对无功不足的问题，国内解决的办法是：合理配置低压无功补偿电容器，其补偿的原则多数是共补与分补相结合，并采取可控硅投切、接触器运行的技术模式并附加电压质量监测系统，其采取手段多是通过远红外或ＧＰＲＳ通讯系统去实现。
目前这项技术已基本成熟，但它没有考虑到如何去改善配电低压系统三相不平衡的情况，投切不当时，反而增加不平衡的情况。
因此，三相不平衡的问题已成为当前配电系统亟待解决的问题，也是配电系统的技术空白。
２项目的实施的意义低压配电网是电力系统的末端，低压配电网采用三相四线制方式，配电变压器低压侧采用Ｙｎ０接线，电网的不平衡会增加线路及变压器的损耗，降低变压器的出力，影响电网的供电质量，甚至会影响电能表的精度，造成计量系统计费损失，由于三相负荷不平衡造成中线电流增大，会降低供电系统的可靠性，影响配电系统的安全运行。
２．１中线电流带来的变压器损耗２．１．１附加铁损Ｙ／Ｙｎ０接线的配电变压器采用三铁心柱结构，其一次侧无零序电流，二次侧有零序电流，因此二次侧的零序电流完全是励磁电流，产生的零序磁通不能在铁心中闭合，需通过油箱壁闭合，从而在铁箱等附件中发热产生铁损。
三相不平衡的判断方法和处理对策
三相不平衡的判断方法和处理对策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。
因此，如果三相不平衡超过了配电网可以承受的范围，那么整体的电力系统的安全运行就会受到影响。
（1）三相不平衡的基本概念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。
由于各相电源所加的负荷不均衡所致，属于基波负荷配置问题。
发生三相不平衡即与用户负荷特性有关，同时与电力系统的规划、负荷分配也有关。
在电网系统中，三相平衡主要指的是三相的电压相量的大小相等，而且如果按照A、B、C的顺序进行排列，他们两两之间构成的角度都为2n/3。
而三相不平衡就是指相量大小、角度的不一致。
《电能质量三相电压允许不平衡度》(GB/T15543-1995)适用于交流额定频率为 50 赫兹。
在电力系统正常运行方式下，由于负序分量而引起的 PCC 点连接点的电压不平衡。
该标准规定：电力系统公共连接点正常运行方式下不平衡度允许值为 2%，短时间不得超过 4%。
图例：理想的三相波形图与不平衡时的三相波形图三相电流不平衡度计算方法一般有以下常用的两个公式：不平衡度%=（最大电流-最小电流）/最大电流×100%不平衡度%=（MAX相电流-三相平均电流）/三相平均电流×100%举个例子：三相电流分别为IA=9A IB=8A IC=4A，则三相平均电流为7A，相电流-三相平均电流分别为2A 1A 3A，取差值最大那个，故MAX（相电流-三相平均电流）=3A，所以三相电流不平衡度=3/7。
（2）引起三相不平衡的原因有哪些？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。
(整理)三相不平衡.
三相不平衡介绍一、三相不平衡概述三相电气系统如果三相电压和电流具有相同的幅值、并且相位互相差120º，则被称为平衡或对称的系统。
如果其中的一个或两个条件不满足，则称为不对称或不平衡的系统。
若三相的负荷阻抗相同且均为线性阻抗，则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。
正序、负序、零序的出现是为了量化三相系统电压或电流的不平衡，分析在系统电压、电流出现不对称现象时，把三相的不对称分量分解成对称分量（正、负序）及同向的零序分量。
只要是三相系统，就能分解出上述三个分量（有点象力的合成与分解，但很多情况下某个分量的数值为零）。
对于理想的电力系统，由于三相对称，因此负序和零序分量的数值都为零（这就是我们常说正常状态下只有正序分量的原因）。
当系统出现故障时，三相变得不对称了，这时就能分解出有幅值的负序和零序分量度了（有时只有其中的一种），因此通过检测这两个不应正常出现的分量，就可以知到系统出了毛病（特别是单相接地时的零序分量）。
下面再介绍用作图法简单得出各分量幅值与相角的方法，先决条件是已知三相的电压或电流（矢量值），当然实际工程上是直接测各分量的。
1）求零序分量：把三个向量相加求和。
即A相不动，B相的原点平移到A相的顶端（箭头处），注意B相只是平移，不能转动。
同方法把C相的平移到B相的顶端。
此时作A相原点到C相顶端的向量（些时是箭头对箭头），这个向量就是三相向量之和。
最后取此向量幅值的三分之一，这就是零序分量的幅值，方向与此向量是一样的。
2）求正序分量：对原来三相向量图先作下面的处理：A相的不动，B相逆时针转120度，C相顺时针转120度，因此得到新的向量图。
按上述方法把此向量图三相相加及取三分之一，这就得到正序的A相，用A相向量的幅值按相差120度的方法分别画出B、C两相。
这就得出了正序分量。
3）求负序分量：注意原向量图的处理方法与求正序时不一样。
A相的不动，B相顺时针转120度，C相逆时针转120度，因此得到新的向量图。
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。
10KV配电系统三相负荷不平衡自动调整及无功补偿装置研究与运用
10KV配电系统三相负荷不平衡自动调整及无功补偿装置研究与运用摘要：电力系统是国民经济的重要基础，而配电系统就是电力系统的关键设备。
由于供电设备的结构及功能不同，在我国电力系统中配网的类型、结构和功能各异。
但是无论在什么条件下，配网都不可能做到随心所欲，能够做到统一规划指挥。
如果不能实现统一规划、统一指挥和统一管理，就会出现大量的重复建设和投资浪费；又由于配电网中运行管理系统不完善、故障处理效率低；又会造成大量电能消耗；更严重会给供电设备造成不可预估的损害。
配电网系统作为电力系统的重要组成部分，为保证其正常运行发挥着重要作用。
目前有两种技术可用于配电网三相负荷不平衡自动调整及无功补偿装置的研究与应用[1]。
本文根据本地区配电系统特点和故障现象对不平衡自动调整及无功补偿装置进行研究，并提出了相应改进方案和安装调试方案。
关键词：配电系统；三相负荷；无功补偿引言：通过三相负荷不平衡自动补强技术可以及时修正三相负荷不平衡并使三相负荷不平衡值得到控制，保证用电质量。
三相负荷不平衡自动补强技术采用直流电机转子补偿技术在运行中可将其投入正常运行模式，不影响正常运行时间而降低运行成本。
通过对上述技术的研究可以提高系统运行可靠性同时降低运行成本。
1、配用电设备的特性本地区的配电设备为双电源配电系统，一般分为三相配电箱、三相配电箱等。
配电箱是供配电系统中用电设备之间的连接，一般都设有隔离开关。
三相配电箱一般是作为一个配电控制站。
三相负荷为一组单极进行调节，三相间隔由一台电动机进行控制。
当系统受到突发故障时，该单孔或多孔设备可以自动切换单面运行或切换双面运行模式。
三相配电箱作为一个配电控制站可将系统在不同时段的各种不同功率负荷情况传送到不同用电设备处，为其提供电能。
由于用电设备为固定时间工作，所以往往不会出现三相负荷不平衡现象。
2、三相负荷不平衡自动补强技术三相负荷不平衡补强分为补偿和调整两种方式，其中补偿是指通过控制装置将被不平衡负荷中的一相负荷加以自动补偿来达到补强的目的。
出入相补原理的成就
出入相补原理的成就出入相补原理（Phase balance principle）是电气工程中的一个重要原理，主要用于解决三相电力系统中的不平衡问题。
通过合理地调整和配制系统中的电路参数，使得系统的各个分支之间的相位差保持在一个合适的范围内，从而实现电力系统的稳定运行。
出入相补原理的提出和应用，对电力系统的稳定运行和高效利用电能产生了显著的影响。
下面将从理论研究、技术应用和优点三个方面来详细介绍出入相补原理的成就。
一、理论研究出入相补原理最早源自于对于三相电力系统中不平衡的深入研究。
在电力系统中，不同负载的工作特性和参数可能会导致系统的电流不对称，从而引起电压的不平衡，出现电力系统的不稳定和运行问题。
为了解决这个问题，研究人员开始探索相位补偿的方法和原理。
出入相补原理的理论研究主要集中在三相电力系统的电流和电压的分析与计算上。
通过对电流和电压的不平衡进行分析，研究人员提出了一系列的数学模型和计算公式，用于描述和计算不平衡程度和相位差的大小。
这为后续的技术应用提供了理论基础和计算方法。
二、技术应用出入相补原理在电力系统的设计和运行中具有重要的应用价值。
根据出入相补原理，通过合理地调整电力系统的电路结构和参数，可以使得系统中各个电路分支之间的相位差保持在一个合适的范围内，从而实现电力系统的平衡和稳定运行。
在电力系统的设计中，出入相补原理可以被应用于变压器和线路的设计。
通过合理选择和配制变压器和线路的参数，使得电流分布均匀，避免系统的不平衡。
同时，出入相补原理也可以用于电力系统的控制和保护装置的设计。
通过监测系统中的电流和电压的大小和相位差，对系统进行及时的调整和保护，避免不正常的运行和事故的发生。
在电力系统的运行中，出入相补原理可以用于检测和诊断系统中的不平衡问题。
通过实时监测和记录电流和电压的变化，可以及时发现和定位电力系统中可能的不平衡源，并采取相应的措施进行补偿和调整。
三、优点出入相补原理的应用具有以下几个重要的优点：1. 提高电力系统的稳定性。
三相不平衡负载
三相不平衡负载概述三相电力系统广泛应用于工业、商业和家庭领域。
然而，在三相电力系统中，由于不同负载的变化和故障，可能会导致三相不平衡负载。
三相不平衡负载是指三相电源的电流或功率在幅值或相位方面出现不均衡的情况。
本文将全面、详细、完整地探讨三相不平衡负载的原因、影响和解决方法。
原因三相不平衡负载的原因多种多样，常见的原因包括：1.不均匀的负载分布：负载在三相系统中不均匀分布，导致电流或功率不平衡。
2.负载类型：不同类型的负载对三相电源的要求不同，如果存在不匹配的负载类型，可能导致不平衡负载。
3.故障：例如短路、接地故障等，可能导致一个相的负载突然减小或消失，从而产生不平衡负载。
影响三相不平衡负载可能对电力系统和负载设备产生一系列不良影响，包括但不限于：1.电力损耗增加：由于三相电流不平衡，导致电力系统中的损耗增加，能效降低。
2.电压波动：三相不平衡负载可能导致电压波动增大，影响电力系统的稳定性。
3.负载设备过热：电流不平衡会导致负载设备的热分布不均匀，部分设备可能过热，缩短其使用寿命。
4.电流谐波产生：三相不平衡负载可能引起电流谐波，进一步影响电力质量。
解决方法为了解决三相不平衡负载问题，可以采取以下方法：1. 负载平衡通过平衡负载分布，使得各相的负载尽可能均匀。
可以通过转移负载、重新规划设备位置等方式实现负载平衡。
2. 安装静态无功补偿器静态无功补偿器（SVC）可以通过调整电容和电感来平衡三相负载。
SVC能够在三相系统中自动检测和补偿无功功率，减小不平衡负载的影响。
3. 使用自动化设备和控制系统自动化设备和控制系统可以监测三相电流和电压，及时发现和处理不平衡负载。
可以通过自动切断故障线路、调整负载分配等方式降低不平衡负载的影响。
4. 加强维护和检修定期检查电力设备，及时修复和更换故障设备。
合理规划维护计划，加强维护管理，有助于降低不平衡负载风险。
结论三相不平衡负载是三相电力系统中常见的问题，可能导致电力损耗增加、电压波动、负载设备过热和电流谐波等不良影响。
三相不平衡运行对电网的影响及无功补偿方法研究
三相不平衡运行对电网的影响及无功补偿方法研究党剑飞;党艳丽;宋福根【摘要】在低压配电网中由于存在的大量电感性负荷及三相负荷用电的不同时性，尤其是单相大容量负荷的使用，造成配电网处在不平衡状态下运行，这将给配电网带来很大危害，如造成电网功率因数低、增加配电网线路和设备的损耗，影响电网电能质量等。
因此，研究三相不平衡电网运行的补偿理论和算法，实现配电网三相负荷平衡化。
降低线路损耗和提高电能质量，都具有相当重要的经济意义和社会效益。
%Because of low voltage distribution network in the presence of a large number of three-phase inductive load which is not simultaneous. In particular, high-capacity single-phase loads, resulting in uneven distribution network in the state run distribution network that will bring great harm. Such as low power factor caused by increased distribution network lines and equipment loss, affecting power quality, etc. Therefore, the study of compensation three-phase unbalanced power network theory and algorithms to achieve load balancing of three-phase distribution system and reduce line losses and improve power quality, has important economic significance and social benefits.【期刊名称】《电气技术》【年(卷),期】2012(000)008【总页数】4页(P51-54)【关键词】三相不平衡;负荷平衡化;无功补偿【作者】党剑飞;党艳丽;宋福根【作者单位】河南省驻马店供电公司,河南驻马店463000;河南省驻马店供电公司,河南驻马店463000;福建省福州大学,福州350009【正文语种】中文【中图分类】TM727功率因数低和三相不平衡是电网尤其是低压配电网普遍存在的两大问题。
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三相不平衡补偿的原理
引言：
在电力系统中，三相不平衡是一种常见的问题。
三相不平衡指的是三个相电压或相电流之间的幅值或相位差不相等的情况。
三相不平衡会导致电力系统中的许多问题，比如电压波动、功率损耗增加、设备寿命缩短等。
为了解决这些问题，三相不平衡补偿技术被广泛应用。
一、三相不平衡的原因
三相不平衡可能由多种原因引起，包括负载不平衡、电源不平衡、线路阻抗不平衡等。
负载不平衡是指在三相系统中，三个相的负载不相等，导致电流不平衡。
电源不平衡是指供电系统中的三个相电压不相等，导致电压不平衡。
线路阻抗不平衡是指电力线路的阻抗不相等，导致电流不平衡。
这些因素的综合作用会导致三相不平衡的产生。
二、三相不平衡的影响
三相不平衡会对电力系统产生一系列的不良影响。
首先，三相不平衡会导致电压波动。
当负载不平衡时，电流的不平衡会导致电压的不平衡，从而引起电压的波动。
其次，三相不平衡会造成功率损耗的增加。
当电流不平衡时，会导致负载的功率因数下降，从而增加系统中的有功功率损耗。
此外，三相不平衡还会导致设备寿命的缩短，因为设备在不平衡条件下运行时，会产生过热和振动等问题，
从而缩短设备的寿命。
三、三相不平衡的补偿原理
为了解决三相不平衡的问题，可以采用三相不平衡补偿技术。
三相不平衡补偿的原理是通过引入额外的补偿电流或电压来抵消不平衡的部分。
其中，常用的三相不平衡补偿技术包括静态补偿和动态补偿两种。
1. 静态补偿
静态补偿是指通过静态电力电子器件来实现对三相不平衡的补偿。
常用的静态补偿装置包括静态无功补偿器（SVC）、静态同步补偿器（STATCOM）等。
这些装置能够根据电网的实际情况，通过控制电流或电压的相位和幅值，实现对电力系统的无功功率的调节，从而达到补偿三相不平衡的效果。
2. 动态补偿
动态补偿是指通过动态电力电子器件来实现对三相不平衡的补偿。
常用的动态补偿装置包括动态无功补偿器（DSTATCOM）、动态同步补偿器（DSTATCOM）等。
这些装置能够通过快速响应电网的变化，提供高质量的电力补偿，从而实现对三相不平衡的补偿效果。
四、三相不平衡补偿的应用
三相不平衡补偿技术在电力系统中得到了广泛的应用。
首先，三相不平衡补偿技术可以提高电力系统的稳定性和可靠性。
通过补偿三
相不平衡，可以减小电压波动，降低供电系统的故障率。
其次，三相不平衡补偿技术可以提高电力系统的功率质量。
通过补偿三相不平衡，可以提高功率因数，减少功率损耗，提高电力系统的效率。
此外，三相不平衡补偿技术还可以提高电力系统的可持续发展能力，降低对环境的影响。
结论：
三相不平衡是电力系统中一种常见的问题，会引起电压波动、功率损耗增加、设备寿命缩短等不良影响。
为了解决这些问题，采用三相不平衡补偿技术是一种有效的方法。
通过静态补偿和动态补偿两种技术，可以实现对三相不平衡的补偿，提高电力系统的稳定性、可靠性和功率质量。
三相不平衡补偿技术的应用可以促进电力系统的可持续发展，降低对环境的影响。