配网三相不平衡解决方法的研究

吴信文

摘 要：文章首先对配网三相不平衡的危害进行简要分析，在此基础上提出解决配网三相不平衡的方法。期望通过本文的研究能够对配电网运行安全性、稳定性及可靠性的提升有所帮助。

关键词：配电网；三相不平衡；解决方法

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.16.136

1 配网三相不平衡的危害分析

配电网是电力系统的重要组成部分之一，主要负责接受和分配电能，其运行稳定与否直接关系到整个电网的正常运行。然而，三相不平衡会给配网带来一定的损耗，其对配电网的危害具体体现在如下几个方面：一是对配变的危害。当配电网中出现三相不平衡时，会对配变造成危害，由此会导致铁芯的损耗增大，增加额外的铜损，配变的出力状况也会随之减少，还会引起中性线电流，进而造成涡流损害。二是对线路的危害。配电网出现三相不平衡后，会导致线路的损耗增加，因输电线路本身存在阻抗，从其中通过的电流会消耗一部分电能，这是无法避免的损耗，只能减少，不可消除，但当系统处于三相不平衡状态时，电流会从中性线流过，此时会产生另外的损耗，这个损耗要比输电线路正常的损耗高出数倍。三是电动机的输出功率减少。在三相不平衡的状态下，配变二次侧输出的电压也是三相不平衡的，其中包含三个电压分量，即正序、零序及负荷，由于零序电压无法接入电动机，故此会导致电动机的输出功率下降，这样会对电网运行造成不利影响。四是缩短用电设备寿命。当配变处于三相不平衡的状态时，负荷较重的相与负荷轻的相之间会出现反差，若是在这种情况下对用电设备进行供电，则会导致设备的使用寿命缩短。

2 解决配网三相不平衡的方法

对于配电网而言，三相不平衡的危害非常严重，故此，必须采取有效的方法进行解决处理，以此来确保配电网的安全、稳定、可靠运行。由于三相不平衡的产生原因较为复杂。为此，应当从技术和管理两个层面着手，提高治理效果，使三相不平衡问题得到有效解决。

2.1 技术措施

（1）手动调节相序。这是一种传统的三相不平衡治理措施，具体做法是通过操作人员进行换相，来消除三相不平衡问题，在三相不平衡长期存在的配电台区内，该技术措施的应用较为广泛。这种方法最为突出的特点是成本低，但前期的数据分析需要较长的时间，无法实现实时调整负荷相序的目的，故此该方法逐步被智能化的换相装置所取代，但有些地区仍在使用。

（2）相序自动转换装置。这是一种可以对三相相序进行自动转换的装置，通过在集表箱上加装自动切换开关，利用主控系统与换相元件的通信，对开关下达指令，当检测到三相不平衡后，便会对相序进行自动转换，以此来达到消除三相不平衡的目的。该装置具备如下功能：①高低压自动保护功能。对于接入到相序自动转换装置的线路中出现电压值异常的情况时，装置会自行将电路切断。②零线异常保护功能。当配电网进线端或是出线端的零线因三相不平衡度高于定值时，会出现异常现象，当该问题出现时，装置可以快速将电路断开，直至线路恢复后，再对开关进行闭合。③断电紧急保护。当配电线路出现异常中断的情况时，装置会自行切断开关电源输入与输出端之间的电路联系，直至断电故障排除后再将电路恢复正常。④缺相断相线路保护。当装置启用后，其会对三相中的缺相及断相问题进行自动检测，一经发现便会切断开关，防止危险发生。⑤合闸开关自动重启。供电时出现线路跳闸后，在系统恢复正常运行时，装置会自动进行合闸，从而恢复供电，避免人工进行合闸延误时间的问题。

（3）运用无功平衡补偿。由上文分析可知，配电网出现三相不平衡后，配变及线路的损耗会随之增大，为降低线路及设备的损耗，可运用无功平衡补偿的方法进行解决处理。目前，在配电网三相不平衡治理中，电容式无功补偿器的应用较多，这种类型的补偿器除能够使输送电的效率大幅度提高之外，还能使用户的电能质量得到有效改善。大量的实践表明，只要无功补偿装置选择的合理，可以使因三相不平衡引起的损耗降至最低程度，从而达到提高供电水平的目的。在此需要着重阐明的一点是，所选的无功补偿装置必须合理，否则无法达到预期的效果，而且还可能造成用电设备损坏，故此在应用该技术措施对配电网三相不平衡问题进行解决时，最为关键的环节就是要确保选择的无功补偿装置适宜。

2.2 管理方法

（1）加强部门监督管理。政府相关部门要加强对配网的监督管理，出台有关政策对供电企业的配网建设、后期维护进行约束，要求供电企业严格执行规范标准保证供电质量，并督促供电企业解决好配网三相不平衡问题。

（2）完善供电企业管理体系。供电企业要加强日常事务管理，成立专门的配网运行监管小组，明确小组的工作责任，要求小组做好日常检查和维修工作；供电企业要定期检查配网三相系统的运行稳定性和安全性，若发现问题，则要查出产生问题的原因，对问题进行及时处理，始终保持三相系统负荷均衡；在日常检查中，如果发现某一区域出现三相不平衡问题，则需要调整该区域的线路结构，恢复均衡的三相系统；供电企业运维技术人员要不断提高专业技能，强化责任意识，做好日常检修维护工作，在工作实践中不断积累解决三相不平衡问题的技能和经验。

（3）合理调配线路结构。供电企业要派人员定期调查用户的实际用电量，掌握低压用户数量，以便在调配线路结构的过程中能够准确划分低压用户户与高压用户，保证低压配网运行的稳定性，降低三相不平衡的发生概率，从而保证配网供电服务质量。

3 结论

综上所述，在电力系统中，配电网具有非常重要的作用，其运行稳定与否关系重大。为此，应当对配电网三相不平衡的危害进行分析，并从技术和管理两个方面着手，对三相不平衡问题进行治理，最大限度地减轻其对配电网运行的影响，从而提高配电网运行可靠性，这对于整个电网的安全运行具有重要的现实意义。

参考文献：

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