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三相不平衡的原因以及解决措施

2018-04-08 08:30:00
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 三相不平衡有以下原因:

 1、断线故障 

  如果一相断线但未接地,或断路器、隔离开关一相未接通,电压互感器保险丝熔断均造成三相参数不对称。上一电压等级线路一相断线时,下一电压等级的电压表现为三个相电压都降低,其中一相较低,另两相较高但二者电压值接近。本级线路断线时,断线相电压为零,未断线相电压仍为相电压。

 2、谐振引起三相电压不平衡

 (1)基频谐振

 基频谐振,特征类似于单相接地,即一相电压降低,另两相电压升高,查找故障原因时不易找到故障点,此时可检查特殊用户,若不是接地原因,可能就是谐振引起的。

 (2)分频谐振

 另一种是分频谐振或高频谐振,特征是三相电压同时升高。

 另外,还要注意,空投母线切除部分线路或单相接地故障消失时,如出现接地信号,且一相、两相或三相电压超过线电压,电压表指针打到头,并同时缓慢移动,或三相电压轮流升高超过线电压,遇到这种情况,一般均属谐振引起。

 3、接地故障

  当线路一相断线并单相接地时,虽引起三相电压不平衡,但接地后电压值不改变。单相接地分为金属性接地和非金属性接地两种。金属性接地,故障相电压为零或接近零,非故障相电压升高1.732倍,且持久不变;非金属性接地,接地相电压不为零而是降低为某一数值,其他两相升高不到1.732倍。

谐振原因随着工业的飞速发展,非线性电力负荷大量增加,某些负荷不仅产生谐波,还引起供电电压波动与闪变,甚至引起三相电压不平衡。

 4、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。

 5、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。

 6、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。

 8、负载过重

   电动机处于过载运行状态,尤其是起动时,电动机定、转子电流增大发热。时间略长,极易出现绕组电流不平衡现象。负载过重主要表现在:

 (1)皮带、齿轮等传动机构过紧或过松。

 (2)联轴机件歪斜,传动机构有异物卡住。

 (3)润滑油干涩,轴承卡壳,机械锈死(其中包括电动机本身机械故障)。

 (4)电压过高或过低,使损耗增加。

 (5)负载搭配不当,电动机额定功率小于实际负载。

 9、操作、维护不当

  操作人员不能定期做好电气设备的检查保养工作,是人为造成电动机漏电、缺相运行,产生不平衡电流的主要因素。 操作维护不当主要表现在:

 (1)操作安装人员将相、零线接反。

 (2)进线与接线盒相碰,有漏电流。

 (3)各连接开关、触点松脱、氧化等原因造成缺相现象。

 (4)频繁起动,起动时间过长或过短,造成熔丝断相。

 (5)长期使用,缺少保养,使电动机衰老,局部绝缘退化。

  三相不平衡的解决措施有:

  1、重视规划,加强沟通

    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。

  2、争取低压集束导线供电

    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。

  3、多点接地,降低零线电能损耗

    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。

  4、安装三相不平衡智能调节器

    领步技术研发团队,针对三相不平衡问题,研发出的三相不平衡智能调节器-STUR。该产品有效地解决了这个难题,该装置具有在补偿系统无功的同时调整不平衡有功电流的作用。其理论结果可使三相功率因数均补偿至1,三相电流调整至平衡。实际应用表明,可使三相功率因数补偿到0.95以上,使不平衡电流调整到变压器额定电流的10%以内。


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