低压配电系统三相不平衡问题的判断与解决分析

陈美仕

摘 要：本文分析了引发低压配电系统三相不平衡的原因，阐述了低压配电系统三相不平衡的危害，主要有增加电网线路的损耗，增大变压器的损耗，影响发动机的运行。探究了解决低压配电系统三相不平衡问题的有效措施，主要有调整三相负荷不平衡、治理三相负荷不平衡电流的方法，会审新装表量，对于公用主零线运用多点接地。

关键词：低压配电;三相不平衡;解决

在电力系统不断发展的过程中，低压配电系统三相不平衡问题日益变得突出。在高压供电网络当中，通常情况下都是三相生产负载，这使得三相负荷基本上能够保持平衡，而在低压供电网络当中，三相生产用电同单相生活负载相混合，并且单相居民用电为主要的客户，因此，在整个供电系统当中，单相负荷接入的情况占有很大的比例。由于条件、资金的制约，使得低压供电有着延伸过长的线路，再加上一些客观原因，比如，不可控增容的单相用户、接入大功率单相负载等，使得在配电网当中，非常容易出现三相不均衡问题，对低压配电系统造成较大的负面影响，影响着低压配系统的稳定、经济运行，这就需要探究解决问题的措施，来有效调节三相不平衡问题，对电压降落进行有效的减少，对供电电压进行有效的治理，从而使线损问题得到有效的降低。

一、引发低压配电系统三相不平衡的原因

通常对于400V配电系统而言，短路或者接地就属于故障情况，会使负荷发生不平衡的问题，但是这不是最为常见的问题，因为低压系统不可能长期处于故障状况，低压系统故障会烧损线路。在低压系统当中出现三相不平衡的问题，最为主要的原因就是不均匀的负荷搭接、有着比较大随意性用电负荷变化。为了使其范围和损失得到有效的减少，最为有效的方法就是对故障的原因进行及时有效的查找，并且做好紧急的修复，使故障的影响能够得到有效的控制。在设计和使用的过程中，要全面考虑上述情况，做好相应的保护措施，以此来减少对正常线路的影响[1]。此外，三项负荷的不对称运动会造成正常的三相不平衡，会使电路受到损失。经过调查发现，使用的电表在接火送电过程中，在选择合适的接线点时没有依据负荷平衡的原则来进行，这样的操作会使得其中一项负荷会比其他两项过重，从而发生低压配电系统三相不平衡问题。这类问题一方面由于负荷接洽人员在技能上不强，受理客户用电申请的过程中，缺乏对负荷平衡搭接问题进行充分的考虑;另一方面由于负荷波动有着比较强的随意性，尽管工作人员最大限度地进行负荷平衡搭接，但是无法达到百分百的平衡，这就需要运用技术的方式来对三相负荷自动调节装置进行分布式安装，从而能够依据负荷的变化来进行及时的调整。

二、低压配电系统三相不平衡的危害

（一）危害电网线路

在电流流过电网线路的过程中，由于阻抗的存在，就会有电能损耗的产生。在电网当中存在的单相负载，使得不可避免会发生三相负载不平衡问题。接线方式采用三相四线制，线损最小的时候就是三相负荷平衡;线损增量较小的时候，就是一相负荷重，而其他两相负荷比较轻的情况;线损增量比较大的时候，就是两相负荷一个重一个轻，而第三相负荷处于前两项负荷的平均情况下;线损增量最大的时候，是两相负荷重，而一相负荷轻的情况。对于三相负荷不平衡来说，不管怎样分配负荷，越大的电流不平衡度，会使线损的增量变得越大，有电流通过中性线，这样不仅会损耗相线，也会损耗中性线，从而使电网线路增加较大的损耗[2]。

（二）危害变压器

在用电的过程中，最为主要的设备就是配电变压器，在三相不平衡状况下运行的配电变压器，也会使其状态不对称，会使增大变压器的损耗。对于运行当中的变压器，中性线电流不能超过其低压侧电流的25%。三相不平衡还会使变压器产生过大零序电流，增高局部金属件的温度，甚至会出现烧毁变压器的情况。零序电流还会对正常电网的运行造成直接的威胁。

（三）危害发动机

当三相不平衡时，在发电机运行当中会出现负序电流逆方向磁场，会损耗一定的转子，若是阻尼绕组的情况存在于发电机当中，就会有损耗的出现，产生的这些损耗会提升转子的温度。由于这一因素对发电机的影响，使得对隐极发电机会造成更为严重的影响，主要由于会影响隐极发电机的散热情况，而凸极发电机能够直接与空气进行接触，这样就会有比较小的影响。

三、解决低压配电系统三相不平衡问题的有效措施

（一）調整三相负荷不平衡

近年来，随着空调设备大幅度提升的输出功率，使得输送电能的需求快速上升，尤其是高峰时期，会使线路处于高负荷状态，极大地提升了出现线路故障的可能性，这就需要电网管理人员依据电能使用的实际情况，来对可能出现故障的情况进行重点预防。科学技术的应用，使得电路系统能够在一定程度上实现自主操作，相比于之前的人工管理，能够提升整个电网的智能程度，使得进一步增大电网工作的有效范围，对于影响三相负荷平衡因素来说，比较常见的就是过滤部分，自动化操作能够在反应时间和反馈效率上高于人工操作。同时随着网络的高速发展，对于电网当中的相关数据，能够更全面详细地进行掌握，利用远程监测，可以对配电网络情况进行实时查看。对于大范围的电网数据能够利用计量自动化系统来进行处理，能够使控制中心的工作得到很大的提升。对于配电系统还不能进行测量复核的部分，需要有工作人员来进行专门的处理，对其进行定期的测量检查，对使用状况进行记录，来对其进行维修和更换，使其工作状态得到改善，来有效减少其负荷不平衡情况。

人工测量时，为了使配变三相负荷有着比较准确的测试，需要在高峰配变负荷时进行。这样有助于测量的精度与正常情况相符合，获取的数据也更有参考价值[3]。对于人工方式来对线路负荷进行调整，需要利用测量数据和区域电能使用情况、使用性质等，来对区域进行划分，这样能够对区域的电路网络进行有效的优化，能够有效反映出该区域的用电需求和特点。对于不平衡台区，需要对负荷进行专门的调整。对于供电分局配电的调整，需要依据现场情况来进行。最为基础的就是低压接线图，对低压三相负荷进行分布图的绘制，从而来对负荷进行具体的调整。对于调整的顺序来说，需要从末级向上级来进行，要尽可能让整个区域处于负荷平衡状态，来确保电能的使用。在调整时需要注意，对于没有达到原计划的调整结果，需要对负荷同时率进行考虑，可以额外安排一部分负荷，以电网系统的压力。对于调整的方案做好重新测量的工作，对使用负荷进行测量，需要满足参数标准，若是不能满足相应的参数标准，就需要接着进行调整，直到能够满足要求。