配电变压器不平衡运行的危害

何小丽 唐敏

摘  要：在供电系统中配电变压器的安全运行是设备正常顺行的保证。在实际生产中，因照明和检修负荷的不均匀，致使配变不平衡运行的情况较为常见。因此了解和掌握供电变压器不平衡运行所带来的危害，对设备的维护和生产是非常有必要的。

关键词：损耗;出力;三相不平衡;效率。

引言：在低压供电系统中，变压器将10KV或6KV变压后以380V/220V电压向用户供电。由于用电特点及负载变化大等因素，变压器运行中常出现三相负载不平衡情况，特别是当带有单相大容量用电设备时，不平衡程度更为严重。如果在变压器三相负载不平衡状况下运行，中性线就有电流通过，就会造成不良后果，还会带来不必要的电能损耗。在设备运行中就发生过因变压器三相负载不平衡，造成其中性线被烧故障。针对该故障分析如下。

一、增加变压器损耗

变压器功率损耗包括空载损耗（铁损）Po和负载损耗（铜损）Pk。Po可看成是一个恒量;Pk与负载电流I的平方成正比。在三相负载不平衡时，Pk是三个单相变压器负载损耗之和。变压器在任意负载运行时的功率损耗：

三、三相输出电压不平衡

变压器每相绕组设计的电阻、漏抗、激磁阻抗基本相同，当三相负载对称时，每相电流大小相同，在变压器内部的压降也相同，所以其输出电压也相同。

当三相负载不平衡时，其各相电流就不一样，在其内部的每相电压降就不相等，相对负载电流大的一相电压降大，负载电流小的一相电压降小，造成三相输出电压不对称，此时变压器中性点飘移。如果三相负载发生严重不平衡，那就会造成某相电压过高而危及该相线路上的用电设备安全运行。

四、增加输电线路损耗

变压器电流通过导线输送到用户设备。由于导线有电阻，就要产生功率损耗，损耗大小与通过的电流平方成正比。当变压器以三相四线制线路输电时，其有功功率损耗：

如一条三相四线制380V线路，输送容量为50KVA，所用线为LJ-3*35+LJ-25，输送距离500米，若三相不平衡时各相运行电流=100A、=64A、=30A，用钳形电流表测得中性线电流=1.58A。按此例数据查表得r=0.64Ω/km，=1.28Ω/km。代入式（2）计算得三相负载不平衡时功率损耗为6.398KW。

当三相负载平衡运行时，按输送容量为50KVA，电压为380V计，可得额定电流=76A，则代入式（3）得三相负载平衡运行时功率损耗为5.545KW。

可见，在输送相同容量的功率时，三相不平衡时的损耗要比三相平衡时大0.853KW.

五、降低电动机效率

当变压器三相不平衡，则会产生输出电压不平衡，即存在着正序、负序和零序三个电压分量。通入电动机后，负序电压就会产生与正序电压相反的旋转磁场，起制动作用，使电动机输出功率减少。

六、结语

变压器在三相负载不平衡状态下运行，将给供电网络的正常运行带来一定危害。有关规程规定，Y/ynO接线的变壓器中性线电流不得超过低压侧额定电流的25%，故在实际的生产运行中要经常监视变压器的三相负载，必要时应作及时调整。

参考文献：

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[4]欧承谦.低压配电网三相不平衡运行的影响及治理措施[J].科学大众，2018（9）：32+54.

作者简介：何小丽（2001.12—），女，重庆市人，现于重庆工程学院自动化专业就读。

唐敏（1972.01—），女，重庆市人，1994年毕业于辽宁科技大学电气自动化专业。