配电三相负荷不平衡产生及影响线损的解决措施

钟长发

摘 要：文章分析了农村配电网络结构得到改造后，低压电网的供电能力大大增强，电压质量明显提高，大部分配电台区的低压线损率降到了12%以下，但仍有个别配电台区因三相不平衡负载等原因而造成线损率居高不下，给供电企业特别是基层供电部门造成较大的困难和损失。并总结了当前配网三相不平衡率与降耗节能所面临的一些客观困难，由此提出了一些相关建议。

关键词：配电网；负荷不平衡；线损；措施

中图分类号：TM71 文献标识码：B

近几年来，各城市加大了中低压配电网络的建设与改造，变压器担负着配电的重要任务，是配变台区的中心枢纽；配变台区的线路网络则为变压器的传输电能的通道。科学、合理的线路网络结构是变压器的安全、优质和低损供电的重要保证。而变压器低压侧一般采用380V/220V三相四线混用的供电方式，且存在许多单相负载，这些设备存在，将引起变压器处于三相负荷平衡运行壮态。配变台区三相负荷不平衡。配电变压器三相负荷不平衡时，将会造成配电变压器损耗及线路损耗的增加，还会降低变压器的利用率，威胁安全运行，并且会对用电设备造成影响，还会对系统电压质量有影响。

一、三相负荷不平衡产生的原因

通过在对台区负荷测试中发现，部分配变台区存在三相负荷不平衡的情况，及线路损耗经过分析其原因有以下几条：

1工作人员测量数据存在偏差，同时工作人员责任心不强，负荷搭接时随意性较大，哪里好搭接，就在哪接。没有考虑到负荷的分配。

2线路事故故障影响较多。如：变压器缺相运行、低压四线断线等事故故障等。

3低压配网格局不合理，配网通道受到限制，存在着树线的矛盾。改造投入不彻底。

4单相用电设备的影响，以及季节性用电和临时用电的影响。

5拆分台区时，抄表人员责任心不强，导致许多用户没有平均分割，造成三相不平衡。

二、配电变压器三相负荷不平衡的危害

1线损增加。在配电变压器工作过程中其负载损耗跟其负载电流的大小相关，跟其平方成正相关。相同容量下变压器三相负荷不平衡越严重，工作过程中功率的损耗越多。

2电能损耗增加。变压器是目前我国低压电网中采用的额主要供电设备，如果运行过程中三相负载不平衡，会增加其配电过程中对电能的消耗量。

3产生零序电流 。三相负载不平衡还会产生一定程度的零序电流，且电流值的大小跟其不平衡的程度成正比关系。传输过程中如果遇到钢构件，零序电流就会产生较大的磁滞和涡流损耗，引起构件局部温度过热现象。

4影响用电设备的安全运行.正常情况下，配变电中三相电流值相等，工作在平衡状态。一旦出现配变三相负载不平衡，就会引起各相输出电流大小的变化，导致三相电流值不相等，进而导致其内部三相压降不相等。由于配变三相负载不平衡时，各相中通过的电流值不同，导致中性线中存在一定数值的电流，引起中性线中阻抗压降，进而出现中性点漂移现象，致使各相相电压发生变化。

5电动机效率降低。不平衡电压是由于电压中出现了正序、负序、零序三个电压分量，如果不加任何处理直接将其输入电动机后，电压中的负序分量产生旋转磁场和电压中正序分量产生的磁场方向相反，起到制动作用。但由于正序磁场产生的磁场强度比负序磁场产生的磁场强度要大，电动机还会按照正序方向转动。由于正负磁场的制动作用，会降低电动机中输出功率的大小，引起电动机效率降低。

三、改善三相不平衡以及降损的技术措施

1改善三相不平衡的措施：（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。 （4）定期组织专人进行检查，看其实际情况是否跟图纸相符，同时检查图纸中是否存在遗漏现象，如果存在，需要及时根据负荷变化情况进行更新。 （5）组织专人每月定期进行负荷测试，防止出现三相不平衡现象。如果有特殊情况，可适当增加每月进行测量的次数，如果发现有新增负荷或者线路中负荷变化较大时，可随时测量。 （6）调整三相不平衡负荷，做到“四平衡”：“四平衡”既计量点平衡、各支路平衡、主干线平衡和变压器低压出口侧平衡。调整计量点和各支路平衡，可把用户平均用电量做为调整依据，把用电量大致相同的作为一类，分别均匀调整到三相上。

2降损的技术措施：（1）合理装设无功补偿设备，优化电网无功分配，提高功率因数。（2）适当的加大三相四线的零线，使其不会因三相负荷不平衡，造成零线断线而损坏用户的用电设备，从而造成不必要的损失。（3）合理选择导线截面。线路的能量损耗同电阻成正比，增大导线截面可以减少能量损耗。（4）加强线路维护，主要是定期巡查线路，及时发现、处理线路故障和缺陷，可以减少因线路故障和缺陷引起的停电损失，及时更换不合格的绝缘子，对电力线路沿线的树木进行砍青，使线路通道无障碍。

四、降低三相不平衡以及有功损耗的措施

1定期检查，加强监控，及时掌握台区负荷情况；

2及时更新配变台区基础资料，其中核算班负责台区更新用户及转接资料，业务口负责台区负荷调整及新装用户图纸完善；

3制定变压器负荷不平衡的运行管理制度；

4加强供用电管理，确保变压器负荷平衡；

5定期对馈线电流平衡情况、三相负荷不平衡情况进行检查和调整；

6加强计量管理，做好抄、核、收工作；

7实行线损目标管理。

结语

目前各产业用电负荷的不断增长，配电网降损和三相不平衡面临较多困难，因此，需根据不同配电网络实际情况，选择适合本地配网降损及三相不平衡率的方案，把单相负荷用户均衡地分配到三相上，同时，并利用配电监测系统进行分析监控，发现问题并及时进行调整。

参考 文献

[1]高红英.10kV配电网降损 分析 [J].电力设备，2008，（3）.

[2]韩瑞君，冯晶，王云梅.降低配电网中线损的技术措施[J].应用能源技术，2002，（5）.