探讨配电变压器三相负荷不平衡对线损率的影响

徐明 王瑞兰

引言：在供电企业行业里，有一项重要的经济技术指标就是线损率，同时也是衡量企业对于整体化管理水平的重要标志之一，一般情况下线损率在配网中都要占到整个电网总线损的五分之二或者更多。在配网中，配电变压器如出现了三相负荷不平衡的情况，那么线损率的比例将会大大的增加，所以，在供电企业中需要经过相关措施的研究来解决降低配电网线损这一重要问题。本文主要通过介绍三相负荷不平衡的原因，并提出相关解决措施。

一、引言

当今社会，由于居民生活水平的提高，大功率家用电器进入普通家庭，由于负荷变化季节性需求大，配电变压器的三相负载不平衡现象时有发生。然而一旦出现了这种三相负荷不对称，就会对精密仪器设备产生危害，同时，三项负荷不对称还将使配电网的线损越来越大，并且对于配电网的线损来说，其受损程度会是三相负荷对称分布的线损的好几倍。当代社会对于这种经常发生的现象想要完全解决是有一定的困难，所以电力部门如何降低线损程度，在他们目前的研究课题中是最急需解决的，因为线损率越高，电力企业的成本支出就越高，而且这和电力企业的运行效率有着密不可分的关系。

如今，在研究配电变压器三相负荷分布不平衡对线损率的研究方面，出现了多种不同的研究方法，比如对称分量法，还有的只考虑了数量上的不对称，忽略了角度的不对称。在我们现实生活中的电力运行过程中，不仅仅存在着三相负荷的数量的不对称，也有角度间的不对称，并且复合电流的不同，肯定会带来不平衡电流。正是由于这种电流的存在，才使得不仅仅在配电网中会有三相负荷线损，还会有中性线的损耗和总损耗增加的情况的出现。

二、配电变压器三相负荷不对称的基本类型

首先是各相负载电流的大小是根据时间的不同而不同，有可能在某一个特殊的时间某一相的电流是很大的，也有可能在另一段的时间里另外一相的电流又变大了。这就说明在单相负载上，是有着极大的波动，导致电流的极不稳定。在配电变压器中存在的三项负载不平衡的问题。这种情况下的不平衡是每天没有明显变化的不平衡，其中负载大得相总是大，相反，负载小的相总是相对的小，他们之间相差的比例没有明显的变化。由于这类情形负载不是均匀的分配在三相上，并是单相用电的负载，所以三相动力比较小。

第二种情况是白天负荷时段三相负载几乎是处于平衡状态，但是在位于用电高峰期的晚上，三相负载的不平衡程度很严重。这类情形的特点是三相和单相都拥有十分大的用电量，但是由于白天只存在生产用电，所以白天的负荷时段，三相负载基本是平衡的。而由于晚上人们都下班了，生活用电量大大增加，所以晚上用电压力会大大增加，这就导致了三相电压严重的不平衡的产生。

第三种情况是在配电变压器中存在的三项负载不平衡的问题。这种情况下的不平衡是每天没有明显变化的不平衡，其中负载大得相总是大，相反，负载小的相总是相对的小，他们之间相差的比例没有明显的变化。由于这类情形负载不是均匀的分配在三相上，并且单相用电的负载，所以三相动力比较小。

最后是和季节相关的不平衡这类情况。在每个不同的季节，三相生产和用电和单相的用电量所占的比例会发生相应的变化，并且单相负载没有均匀的分配了。

三、实例分析

某个地区在对电网的改造后，使得当地的低压电网发生了很大的变化。除了解决之前相对薄弱的电网结构，也通过这一次农村电网改造，提高了当地的供电能力和电压的品质。使得大部分的线损率都控制在了10%以下，不过，部分地区的三相负荷不平衡仍然是导致线损率维持在一个较高水平的重要原因，这种配电变压器负荷不平衡和线损率无法降低的情况，让供电企业的管理带来了很大的困难。

1、分析原因

供电部门在这一次对于电网结构的改造过程中，通过增加变压器的数量，降低供电半径，建设并且改造低压线路等等很多的措施，在降低线损率的方面取得了一定的作用。但是，由于并不完善的结构改造，所以使得仍然存在线损率居高不下的地区。由于上述情况的存在，在相关技术人员对于部分地区的实地检测，发现了问题所在。所以在采取三相三线制的地区即使的采取三相四线制，所以三项负载电流还是不平衡的。

2、分析理论

我们都知道，三项负载不平衡的存在，会导致线路还有配电变压器的损耗的增加。所以，技术人员必须通过经常测量三相负荷电流来检测相关的数据。

我们可以通过假定在其中一条低压线路中的三相不平衡电流为，IU，IV，IW，中性线电流为IN，

向限电阻是中性线电阻的一半，那么这条线路的有功损耗：

因为配电变压器的三相负荷电流产生的不平衡率是要低于10%的，这种情况下，这样我们就可以发现，在改造电路的过程中，降低损耗的重要步骤是调整三相负荷的平衡。

四、 总结

在进行三相负荷不平衡的问题之前，技术人员需要先进行现场的勘测，这样才能根据实际的情况设计出有效的，方便进行改造的方案。同时，技术人员可以根据低压负荷随时间变化这样的规律，可以将这种特点和所要进行的相关调整结合起来，争取能够做到最大的改进。想要不断提高配电变压器三相平衡度，达到想要的降低线损率的影响，就要把理论知识应用到实际生活中。

参考文献

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[2]黄伟，汪志鹏. 配电变压器三相负荷不平衡对线损的影响分析[J]. 中国高新技术企业，2012，Z2：115-117.

[3]李萍. 配电变压器三相负荷不平衡对低压线损率的影响[J]. 黑龙江科技信息，2009，29：62.

（作者单位：国网山东成武县供电公司）