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
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指三相电网中三个相电压或电流不相等的现象。
其可能原因包括负载不平衡、变压器不平衡、电缆不平衡、接触不良等。
不平衡会导致电网运行不稳定，可能引发电压波动、功率损耗增加、设备故障等问题。
因此，正确判断三相不平衡并采取相应的处理对策非常重要。
一、三相不平衡的判断方法：1.电压法判断：以A相为基准，计算AB、AC、BC三组相电压之间的差值，通过比较差值的大小来判断不平衡程度。
2.电流法判断：以A相为基准，计算AB、AC、BC三组线电流之间的差值，通过比较差值的大小来判断不平衡程度。
3.电功率法判断：以A相为基准，计算AB、AC、BC三组相功率差值的绝对值之和，通过比较和标准不平衡率的大小来判断不平衡程度。
4.负载分布评估法：根据负载的实际情况，通过分析负载在各相上的分布情况，判断是否存在不平衡。
二、三相不平衡的处理对策：1.均匀分布负载：将负载平均分配到各相上，避免个别相的负载过重。
2.调整变压器的接线方式：可采用星式接线或三角形接线，根据实际情况选择合适的接线方式，以减小不平衡程度。
3.优化电缆线路布置：合理布局电缆线路，防止电缆长度不一致，降低电阻不平衡带来的影响。
4.检查接触点和导线连接：检查接触点的质量和导线的连接情况，确保电路连接良好。
5.安装三相无功补偿设备：通过安装无功补偿装置，可以调整电压和电流之间的相位差，降低三相不平衡问题。
6.提高电网的传输能力：加强电网建设，提高电网的传输能力和稳定性，降低负载对电网的影响。
7.定期检测和维护：定期对电力系统进行检测和维护，确保系统正常运行和避免不平衡问题的发生。
总结起来，判断三相不平衡的方法主要包括电压法、电流法、电功率法和负载分布评估法。
对于不平衡问题，可以通过均匀分布负载、调整变压器的接线方式、优化电缆线路布置、检查接触点和导线连接、安装三相无功补偿设备、提高电网的传输能力和定期检测维护等方法来处理。
三相不平衡的定义、危害及解决方法
三相不平衡定义：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。
《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%。
电流不平衡不超过10%。
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％。
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。
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。
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)。
基于精细化无功补偿装置的台区低电压、三相不平衡整治
（2）“先投先切”。 若三相不平衡率、电压值均达到设定值， 则检查已经投入的那些电容器的容量，在投切动作延时过后 选择切除最早投入的电容器。
（3）“均衡使用”。 若某相电压超出设定的最高值，则先投 入分相补偿电容，如果相间补偿电容器和分相补偿电容器条 件都成立，选择投入最久没有使用的那组电容器。
电气工程与自动化◆Dianqi Gongcheng yu Zidonghua
基于精细化无功补偿装置的台区低电压、三相不平衡整治
陈子民 姚 芸
（广西大学电气工程学院，广西 南宁 530007）
摘 要：台区低电压、三相不平衡已逐渐成为配网管理人员工作中经常遇到的难题。 由于采用集中式无功补偿方式对“城中村”台区 进行治理收效甚微，现以电压和三相不平衡率为判据，采用“集中+就地”补偿的方式，开发了一套具有农村支线末端低电压提升和台区 三相不平衡自动调节功能的新型低压电力产品，在实际应用中取得了显著成效。
2 台区无功优化精细化补偿装置的实现
针对上述问题，本文的思路是将补偿设备移到干线末端 安装，以提高补偿效率。 以电压和三相不平衡率为判据确定电 容器的投切动作、投切容量、投切方式，实现既能对线路进行 无功补偿，又能对线路进行三相不平衡自动调节，具有很强的 现实意义和经济效益。
2.1 三相平衡提升电压机理分析 在三相系统中，跨接在相线与相线之间的电容或电感元
图1 矢量图
2.2 电容器投切原则 本文物理量判据为各相电压值和三相不平衡率，可以按
照实际线路状态寻找合适的相间补偿和分相补偿策略，并遵 循“平衡优先”、“先投先切”、“均衡使用”的投切原则，以延长 电容器的使用寿命。
（1）“平衡优先”。 若三相不平衡率低于目标值，则检查各
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。
配电变压器三相负荷不平衡原因及调整方法
配电变压器三相负荷不平衡原因及调整方法摘要：目前，由于我国大部分的低压配电系统都是采用的三相四线制的接线方式，这样会造成单相负载不均衡问题的出现，从而导致变压器输出侧处在三相不平衡的状态下。
配电变压器长期处于三相不平衡的运行状态，会导致变压器损耗、电动机有功输出降低，加大了配电线路损耗、降低了变压器的输出、损坏客户用电设备等现象出现。
采取切实可行、经济合理的补偿抑制措施，提高其电能质量确保系统的安全、可靠和经济运行。
关键词：配电变压器；三相负荷；不平衡在电力系统中，如果三相电流幅值不一致，并且超出了规定范围，那么就可以说是三相负荷不平衡。
通常情况下，国家相关技术标准要求三相负荷电流不平衡度应在15%以内。
在配电变压器运行过程中，三相负荷不平衡会给各个方面造成严重的影响，包括安全管理、电压质量以及线损管理等。
1造成配电变压器三项负载不平衡的原因1.1管理方面的原因对配电变压器三项负载不平衡的问题没有给予足够的重视，也没有制定相应的考核管理办法，对其进行管理时，具有一定的盲目性、随意性；运维人员对配电变压器三项负载的管理也比较放松，所以导致变压器长期处于三项负载不平衡的状态。
1.2电网架构的问题对于电网架构的改造不够彻底，电网结构一直相对比较薄弱，运行的时间也比较长。
另外，单相低压线路的问题一直没有得到改善，而且线路都是动力和照明的混合，用户的单相用电设备较多，这些设备的功率都较大，使用时多采用单相的电源，使用的几率也不一致，从而导致配电变压器容易处于三项负载不平衡的状态，同时，还增加了管理的难度。
2三相负荷不平衡的危害2.1对配电变压器的危害造成配电变压器出力减小。
配电变压器绕组结构是按负载平衡运行工况设计的，各相性能基本一致，额定容量相等。
配电变压器的最大允许出力受到每相额定容量的限制，当其在三相负荷不平衡工况下运行，负荷轻的一相就有富余容量，从而使其出力减少。
三相负荷不平衡越严重，配电变压器出力减少越多。
三相负荷不平衡治理装置的研制和应用
三相负荷不平衡治理装置的研制和应用文/刘子威0 引言在我国的配电网中，输电线路一般采用三相四线制，而用户多为单相负荷或单、三相负荷混接，这导致了用电负荷接入相别存在不均衡性、随机性、波动性，配电系统参数存在不对称性，使得配网三相负荷不平衡的问题客观普遍存在。
三相负荷不平衡增加了线路和配电变压器的电能损耗，严重时会烧毁电线，造成线路事故；三相负荷不平衡使配电变压器的出力减少，降低了变压器的使用效率；三相负荷不平衡使配电变压器产生了零序电流，影响变压器的使用寿命和供电安全性。
2017年5月，国家电网运维检修部（以下简称国网运检部）发布《关于开展配电台区三相负荷不平衡问题治理工作的通知》（以下简称《通知》），指出要按照“源头预防、常态监测、科学施策、动态治理”的原则治理三相负荷不平衡。
1 三相负荷不平衡治理模式《通知》中提出了三种治理三相负荷不平衡的模式，即换相开关型三相不平衡调节装置、电容型三相不平衡调节装置以及电力电子型三相不平衡调节装置。
1.1 换相开关型三相不平衡调节装置换相开关型三相不平衡调节装置的系统主回路结构如图1所示，系统的每条支路分别由一个主控开关和多个换相开关组成，支路的始端安装一台主控开关，负责监测三相不平衡信息，并下发调节命令；支路沿线在用户前端安装换相开关，可监测自身带载回路的负荷信息，并根据主控开关下发的换相命令自动进行相应换相操作。
这种装置可取代人工换相，减少运维人员的工作量；但换相开关是串联在线路中的，一旦换相开关出现故障或发生误动作，都会直接引起用户负载的断路停电或短路故障，因此对换相开关装置本身的可靠性有着非常高的要求。
另外装置的换相依赖于主控开关和换相开关之间的通信，一旦通信出现故障，将直接影响换相开关的正常动作，影响系统三相负荷平衡的实现。
1.2 电容型三相不平衡调节装置电容型三相不平衡调节装置又称为相间补偿型三相不平衡调节装置，是在相线间跨接电力电容器，实现有功功率转移，平衡相间有功功率，同时利用连接在相线与零线之间的电力电容器对每一相进行不等量无功补偿，平衡相间的无功功率，降低三相不平衡度、提升功率因数（如图2）。
三相不平衡补偿的原理
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。
可进行不平衡补偿的三相PWM型静止无功补偿器
型 Ｓ Ｃ（Ｓ Ｃ）通 过 控 制 开 关 的 占空 比来 调 节 电 Ｖ ＰＶ ，
抗 器 的等效 电抗 ， 其开关 控 制信号 不需 和 电网 同步 ， 控 制简 单 ， 且该 补 偿器 的动 态响应 速度 快 ． 不产生 低
次 谐 波 ］与高 压 电力 滤 波 装 置 （Ｃ） Ｔ Ｃ 配合 ， Ｆ 和 Ｓ
１ 主 电 路 结 构
基于可关断器件的三相 Ｐ ＷＭ 型 Ｓ Ｃ 的 主 电 Ｖ
为 主要代表 的基于 电力 电子开 关器件 静止 无功 补偿
器 （ Ｖ 得 到 了较 广泛 的应 用 。Ｔ Ｃ通 过 晶闸管分 Ｓ Ｃ） Ｓ
路 结构 如 图 １ 所示 。
组 投切 电容器 ． 以分 级 调 节补 偿 器 的 无功 功率 输 可 出 ． 服 了机 械投 切 电容器 的 电流 冲击 等 问题 。 具 克 且 有 无机 械损耗 的特 点 Ｔ Ｒ能够 连续 调节无 功功 率 Ｃ 的输 出 ． 在运 行过 程 中补偿 器 产生 大量 的低 次 谐 但 波 电 流 ． 要 另 外 装 设 滤 波 器 ． 增 加 了装 置 的 成 需 这 本 ． 大 了装 置 的体 积 。Ｓ 增 ＶＣ 中的开 关 在一 个工 频 周期 内动作 一 次 ． 因此 其 动态 响 应 速度 较 慢 。近 年
摘 要 ： 绍 了基 于 自关 断 器件 的 脉 宽 调 制 （ 介 删 ） 三相 静 止 无 功 补 偿 器 的 原理 ， 析 了开 关 占空 比 和 补 偿 器 等 效 电 分
导之 间的 关 系。 据 不平 衡 三 相 负荷 的 平衡 化 原 理 ， 算补 偿 器各 相 开 关 的 占空 比 ， 根 计 实现 对 三 相 不 平衡 负载 的平 衡 化 补 偿 ． 真 结 果证 明 了基 于 自关 断 器件 的 Ｐ 仿 ＷＭ 型 三相 静 止 无功 补偿 器 不 平衡 负载补 偿 的有 效 性 。
技术规范书-三相负荷不平衡自动调节装置
低压三相负荷不平衡自动调节装置入围竞争性谈判技术条件书（技术规范专用部分）第1部分：通用技术规范1范围本规范规定了 400V 配电网三相负荷平衡调节装置技术参数、试验项目、方法及要求。
本规范适用于额定频率为50Hz,电压等级为400V,不平衡负荷电流调节范围为0〜150A 、 适用于400kVA 以下的配电变压器三相负荷不平衡自动调节，装置要求采用新型电力电子器件 IGBT 、电力电子技术等实现配网三相负荷平衡调节，其主要功能包括：三相负荷平衡调节和 动态无功踉踪补偿。
2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适 用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改版）适用于本文件。
电工术语基本术语电工术语电气继电器[IEC 6005 （IEV446）： 1977] 电工术语电力半导体器件电工术语电力电子技术（IEC 60050-551： 1998，IDT ） 电气控制设备3术语和定义GB 1094.1-1996、GB/T 2900.15、GB 10230.1-2007中确立的及以下术语和定义适用于本标准。
3.1 400V 配电线路三相负荷平衡调节装置400V 配电网三相负荷平衡调节装置，是一种利用IGBT 技术、电力电子技术等多种技术融 合，三相负荷平衡调节装置在带电瞬间就能根据采样分析出三相间的负荷不平衡情况，运算GB/T 2900.1-1992 GB/T 2900.17-1994GB/T 2900.32-1994GB/T 2900.33-2003 GB/T 3797-2005 GB50052-95 GB50054-95 GB 4208-1993 GB/T 7261-2000 GB 9969.1-1998 GB/T 14549-1993 GB/T12325-2003 GB12326-2000 GB/T15543-1995 GB/T15945-1995 GB/T 15576-1995 IEC61642 IEC61000 JB/T 7828-1995JB/T 9568-2000供配电系统设计规范 低压配电设计规范外壳防护等级（IP 代码）（IEC 60529： 1989） 继电器及装置基本试验方法 工业产品使用说明书总则 电能质量公用电网谐波 电能质量供电电压允许偏差 电能质量电压波动与闪变 电能质量三相电压允许不平衡度 电能质量电力系统频率允许偏差 低压无功功率静态补偿装置总技术条件受谐波影响的工业交流电网、过滤器和并联电容器的应用 电磁兼容（EMC ）继电器及其装置包装贮运技术条件电力系统继电器、保护及自动装置通用技术条件出需要补偿的电流值和相位，由信号发生器发出信号给IGBT驱动，产生一个满足要求的电流信号送入到系统中，实现三相负荷平衡调节。
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／ ０ ０ ＝１ ３ ０ ０ ７％ 。
并 且 不 平 衡 比例 越 大 ， 损 的增 加 幅 度 越 大 ， 至 可 到达 铜 甚 几倍。 ２２ 中线电流造成 的电压偏移 ． 由于 ｎ Ｏ接线 的变压器一次侧没有零序电流 ， 二次侧有 零 序 电流 ， 此 二 次 侧 的 零 序 电流 完 全 是 励 磁 电流 ， 生 的零 因 产 序磁通 重叠在主磁通 上 ， 应出零序 电动 势 ， 感 造成 中性点 电压
目前 ，在 中、低压 配 电网 中，广泛采用 静止无功补 偿器 （ Ｖ 进行补偿。供 电点三相 电压 的不平衡是由于三相不平衡 Ｓ Ｃ） 电流 在 输 电线 路 上 引起 的 电压 降 不 同 而产 生 的。在三 相 四线 制 的低 压 配 电 网 中 ， 相 不 平 衡 电流 可 分 解 为正 序 分 量 、 序 分 三 负 量和零序分量。当前 ， 国内对于三相不平衡补偿 的研究 ， 都局限 于 三相三线制 的中压 配 电网 ， 采用三 角形 的电纳 网络 ， 补偿 负 序电流和谐波 电流 ， 而对于三相 四线制的低压配 电网中的零序 电流分量的补偿 ， 均未采取有效 的补偿措施。因此 ， 本装置采用 种 新的三相 四线制 的低压 配 电网 中的三相 不平衡负荷 的补 偿策略和与之配套的补偿网络的结构 ， 采用多组 △和 Ｙ型补偿 网络 元件 ， 其调 整 策 略 是作 为 三相 不平 调 节 元件 同 时 也 是 无 功
量。
因此 ， 国标 Ｇ ／ １ ５ ３ １ ９ ｛ ＢＴ ５ ４ — ９ ５ 电能质 量三相 电压 允许不 平衡度 》 对不平衡做 出了规定。《 电力变压器运行规程 》 也规定 ， ＹＹ Ｏ接 线 的配 电变 压器 ，中线 电流不 能 超过 额 定 电流 的 ／ｎ ２ ％， ５ 超过这一标准应调整 负荷 ， 但负荷是实时变化的 ， 人工调 整负荷是不及时的。本装置在技术上解决了这一难题。
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 ， 是 配 电系统 的技 术 空 白。 也
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 ， 电 变压 器 低 压 侧 采 用 Ｙ ０接 线 ， 网 的 不 平 衡 会 增 配 ｎ 电 加线路及变压器 的损耗 ， 降低 变压器 的出力 ， 响 电网的供 电 影 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 ， 响配 电系 统 的 安全 运 行 。 影 ２１ 中 线 电流 带 来 的 变 压器 损 耗 ．
２１１ 附 加铁 损 ．．
偏移 ， 负荷重 的相 电压降低 ， 负荷轻的相 电压上升。严重时会影 响变压器的正 常运行 ， 如熔丝熔断 ， 零线过热烧 断等 。 由 上 述 分 析 可 知 ，， ｎ Ｙ Ｙ ０接 线 方式 的配 电 变 压 器 不 平 衡 运 行带来 的损耗与 电压偏移是很大的 ， 如对变压器 的三相不平衡 进行补偿 ， 同时又补偿无功 ， 则既可 以节能 ， 又可 以提高 电能质
电建 专 力 设ｌ 栏
三配电系统三相不平衡调节及无功补偿原理。利用该原理可有效地调节低压配 电网中的三 相不平衡负荷及 对功率 因数进行补偿 ， 使变压器 的负荷得到合理 的分配。并介绍 了一种新型无功补偿 装置 ， 该 装置与传统的无功补偿装置相 比较 ， 可以使零序 电流减少很多 ， 电压 不平衡 大幅降低， 功率 因数提高 ， 是传统 的 无功补偿装置 升级换代产品。
关键词 ： 不平衡调节 ； 三相 无功补偿 ； 能复合开关 ； 智 功率因数
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 ， 相 负荷 不平 衡 会 导 致 供 电 系统 三 三 相 电压 、 电流 的 不 平 衡 ， 起 电 网负 序 电压 和 负 序 电流 ， 响供 引 影 电质量 ， 而增加线路损耗 ， 进 降低供 电可靠性。因此 电力变压器 运行规程 规定 ，／０变压器 的 中线 电流不能超 过额定 电流 的 ＹＹ ２ ％。 由以 上可 知 对 负荷 不 平 衡 、 功短 缺 进行 补 偿 对 配 电 网 ５ 无 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 ， 成低压供 电系 造 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 巳成为配 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 ， 采 取 手段 多 是通 过 远 红 外 或 Ｇ Ｒ 其 Ｐ Ｓ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
阻。
三 相平衡时每相绕阻 电流 为（ Ｉ Ｉ ／ ， Ｉ ＋ ） 三相绕组 总损 ＋ ３
’ 一＇
耗 为 ：ｆ ３ Ｉ＋ Ｉ） ｒＲ Ｏ Ｐ ＝ “ Ｉ＋ ３ ｘ１ 。 ， ／
三相不平衡时带来 的附加损耗为 ：
ｎ １ ０ ＇
△Ｐ＝ ｆ Ｐ ＝ 一ｂ ＋Ｉ Ｉ‘ （—ｃ］ ‘ １ １ ｆ Ｐ 一 ｆ Ｉ ‘（ 一 ） Ｉ Ｉ‘ ｊＲ × ０ １ ２ ） ＋ ｂ ）／ ３
设某变压器绕 阻的电阻为 Ｒ， 三相总 电流为 ３ ０ ０Ａ 如补偿前的电流分别为：＝ ０ Ｉ ０ Ａ，＝ ５ Ａ， ： Ｉ ５ Ａ，＝１ ０ Ｉ １ ０ 则 ｂ ｃ 铜损 ＝ ０ ５ ＸＲ １ ０ Ｏ ＸＲ １ ０ ５ ＸＲ ３ ０ ０ ５ Ｘ ０ ＋ Ｏ Ｘ１ ０ ＋ ５ Ｘ１ ０ ＝ ５ ０ Ｒ 经 过 补偿 后 ：＝ｂ Ｉ １ ０ ＩＩ ｃ Ａ ａ ＝ ：０