弱电工程中三相不平衡的问题及危害

三相不平衡的问题及危害

在弱电工程中，三相不平衡是一个常见的问题，它可能会对电力系统的设备和稳定运行产生严重的危害。以下是关于三相不平衡的问题及危害的详细解释。

一、三相不平衡的影响

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，由于存在阻抗而必然产生功率损耗，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。

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。

3.配变出力减少：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。

4.配变产生零序电流：配变在三相负载不平衡情况下运行,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,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。

5.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不平衡。由于不平衡电压存在着正序、负序、零序三个电压分量,当这种不平衡的电压输入电动机后,负序电压产生旋转磁场与正序电压产生的旋转磁场相反,起到制动作用。

二、引起三相不平衡的原因

1.三相负荷的不合理分配：很多电工对三相负荷平衡概念并不清楚,所以有时在接电只是简单的进行电路的接电和装表,没有注意到控制三相负荷平衡,这在很大程度上造成了三相负荷的不平衡。

2.谐振引起三相电压不平衡：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。

3.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。

4.负载过重：电动机处于过载运行状态,尤其是在起动时,电动机定、转子电流增***热,时间略长,极易出现绕组电流不平衡现象。

5.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。

三、解决三相不平衡的方法

1.针对配变平均负载率低于25%、电压波动过大的季节性“低电压”问题，可使用有载调容、调压配变。

2.新增台区配变在设计时充分考虑供电半径及负载大小、平衡分配。

3.对于出口电流不平衡度超过15%、负载率大于60%，且通过管理措施难于调整的配变台区，可加装三相不平衡自动调整装置来调整。

4.对于由于供电半径过大，负荷过重导致的供电末端“低电压”问题，且通过增加无功补偿装置不能提高的，可加装低压线路调整装置。

5.对于由于三相负载不平衡导致某相电压过高，另一相末端电压低的台区，在通过管理措施难于调整的，可通过加装来调整三相不平衡。

综上所述，三相不平衡的问题不仅会影响电力系统的正常运行，还可能会对设备造成严重的损害。因此，在弱电工程中，必须重视三相平衡的问题，并***取有效的措施来解决这个问题。