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三相不平衡，如何判斷與解決？
三(san)相(xiang)不(bu)(bu)平(ping)(ping)衡是電(dian)能質量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一個重要指標，雖然影響電(dian)力系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)因(yin)素(su)有很多(duo)，但正常(chang)性不(bu)(bu)平(ping)(ping)衡的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況大多(duo)是因(yin)為(wei)三(san)相(xiang)元件、線路(lu)參數或負荷(he)不(bu)(bu)對(dui)稱(cheng)。由(you)于三(san)相(xiang)負荷(he)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)因(yin)素(su)是不(bu)(bu)一定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，所以供(gong)電(dian)點(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)三(san)相(xiang)電(dian)壓(ya)和電(dian)流極(ji)易出現不(bu)(bu)平(ping)(ping)衡的(de)(de)(de)(de)(de)(de)現象，損(sun)耗(hao)線路(lu)。不(bu)(bu)僅如此(ci)(ci)，其對(dui)供(gong)電(dian)點(dian)(dian)上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)動機也會造成(cheng)不(bu)(bu)利的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響，危害電(dian)動機的(de)(de)(de)(de)(de)(de)正常(chang)運行。因(yin)此(ci)(ci)，如果三(san)相(xiang)不(bu)(bu)平(ping)(ping)衡超過了(le)配(pei)電(dian)網可以承受(shou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)范圍，那么(me)整體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)力系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)安(an)全運行就會受(shou)到影響。
三相不平衡的基本概念
三相不平衡(heng)是指(zhi)在電力系統中(zhong)三相電流（或電壓）幅(fu)值(zhi)不一致，且幅(fu)值(zhi)差超過規定范圍。由于各相(xiang)電(dian)源(yuan)所(suo)加的負(fu)(fu)荷不(bu)均衡所(suo)致，屬于基波負(fu)(fu)荷配置問題(ti)。發(fa)生三相不平衡即與(yu)用戶負荷(he)特(te)性有關(guan)，同時與(yu)電(dian)力(li)系統的規劃、負荷(he)分配也有關(guan)。在電網系統中，三(san)相平衡主要指的是三(san)相的電壓相量(liang)的大小相等，而且如果按照A、B、C的順序進行排列，他們兩兩之間構成的角度都為(wei)2n/3。而(er)三相(xiang)不(bu)平衡就是指相(xiang)量大小、角度的不(bu)一致。《電能質量(liang)三相電壓(ya)允許不平(ping)衡(heng)度》(GB/T15543-1995)適用于(yu)交流額定頻率(lv)為 50 赫茲。在電力系統(tong)正常運行方式(shi)下，由于負序(xu)分量而引(yin)起(qi)的 PCC 點(dian)連接點(dian)的電壓不平衡。該標(biao)準規(gui)定：電力系統(tong)公共連接點正(zheng)常(chang)運行方(fang)式下不(bu)平(ping)衡度允許值為 2%，短時間(jian)不(bu)得超過 4%。
圖例：
理想的三(san)相(xiang)波形圖與不平衡時的三(san)相(xiang)波形圖
三相電流不平衡度計算方法一般有以下常用的兩個公式：
不平衡度%=（***大電(dian)(dian)流-***小電(dian)(dian)流）/***大電(dian)(dian)流×100%
不平衡度%=（MAX相(xiang)電流-三相(xiang)平(ping)均電流）/三相(xiang)平(ping)均電流×100%
舉(ju)個(ge)例子：
三相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)分(fen)別(bie)為(wei)IA=9A IB=8A IC=4A，則三相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)平均電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)為(wei)7A，相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)-三相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)平均電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)分(fen)別(bie)為(wei)2A 1A 3A，取差值***大那(nei)個，故MAX（相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)-三相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)平均電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)）=3A，所(suo)以三相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)不平衡(heng)度=3/7。
引起三相不(bu)平衡的原因有哪些？
引起三相電壓不平衡的(de)原(yuan)因有多種，如(ru)：單相接地、斷線諧振等，運行管理人員(yuan)只有將其正(zheng)確區分(fen)開來(lai)，才能快速處理。
1. 斷線故障
如果一相斷線但(dan)未接地，或(huo)斷路(lu)器、隔離開(kai)關一相未接通(tong)，電壓互(hu)感(gan)器保險絲(si)熔斷均造成三相參數不對(dui)稱。上(shang)一電壓(ya)等級線路一相(xiang)斷線時，下一電壓(ya)等級的電壓(ya)表現為(wei)三個相(xiang)電壓(ya)都降低，其中一相(xiang)較低，另兩相(xiang)較高但二者(zhe)電壓(ya)值接近(jin)。本級線路斷(duan)(duan)線時，斷(duan)(duan)線相電(dian)壓(ya)為零，未斷(duan)(duan)線相電(dian)壓(ya)仍為相電(dian)壓(ya)。
2. 接地故障
當線路(lu)一(yi)相斷線并單相接(jie)地(di)時，雖引起三相電壓(ya)不平衡，但接(jie)地(di)后電壓(ya)值(zhi)不改變。單相接地(di)分為(wei)金屬性接地(di)和非金屬性接地(di)兩種(zhong)。金屬性接(jie)地，故障相(xiang)電壓為零或接(jie)近(jin)零，非故障相(xiang)電壓升高1.732倍(bei)，且持久不(bu)變(bian)；非(fei)金屬性接(jie)地，接(jie)地相(xiang)電(dian)壓不(bu)為(wei)零而是降低為(wei)某一數值(zhi)，其他兩相(xiang)升高不(bu)到1.732倍。
3. 諧振原因
隨著工業的飛速發(fa)展，非線性電(dian)力負荷(he)大(da)量增(zeng)加，某(mou)些負荷(he)不(bu)僅產生諧波，還引(yin)(yin)起供(gong)電(dian)電(dian)壓波動與(yu)閃變，甚至引(yin)(yin)起三相電(dian)壓不(bu)平衡。
諧振引起三相電壓不平衡有兩種：
（1）基頻(pin)諧(xie)振(zhen)
基頻諧振，特(te)征類似于(yu)單相接地，即一相電壓降低，另兩相電壓升高(gao)，查找(zhao)故障原因時不易找(zhao)到故障點，此時可(ke)(ke)檢查特(te)殊用戶，若不是接地原因，可(ke)(ke)能就是諧振引起的。
（2）分頻諧振
另一(yi)種(zhong)是分頻諧振(zhen)或高頻諧振(zhen)，特(te)征是三相電壓(ya)同時升高。
另外，還要(yao)注(zhu)意，空投母線(xian)切除部分線(xian)路或(huo)(huo)單相接(jie)地故障消(xiao)失(shi)時，如(ru)出現接(jie)地信號(hao)，且一相、兩相或(huo)(huo)三相電(dian)(dian)壓(ya)超過線(xian)電(dian)(dian)壓(ya)，電(dian)(dian)壓(ya)表指針打到(dao)頭，并同時緩慢移(yi)動，或(huo)(huo)三相電(dian)(dian)壓(ya)輪流升高超過線(xian)電(dian)(dian)壓(ya)，遇(yu)到(dao)這種情況，一般均(jun)屬諧振引起。
4. 三相負荷的不合理分配
很(hen)(hen)多的(de)(de)(de)裝表接電(dian)的(de)(de)(de)工作人員并(bing)沒有對于三(san)(san)相負荷(he)平衡的(de)(de)(de)知識概念，因此在(zai)接電(dian)的(de)(de)(de)時候并(bing)沒有注(zhu)意到要控(kong)制三(san)(san)相負荷(he)平衡，只(zhi)是盲目和隨意的(de)(de)(de)進行電(dian)路的(de)(de)(de)接電(dian)荷(he)裝表，這在(zai)很(hen)(hen)大(da)程度上造成了三(san)(san)相負荷(he)的(de)(de)(de)不平衡。其次，我國的大多(duo)數電(dian)路都是(shi)動力和照明混(hun)為一體的，所以(yi)在使用單相(xiang)的用電(dian)設備時，用電(dian)的效率(lv)就會降低，這樣的差異(yi)進(jin)一步加劇(ju)了配電(dian)變壓器三(san)相(xiang)負荷的不平衡狀況。
5. 用電負荷的不斷變化
造成用電負(fu)荷不穩定的原因包括了(le)地II經常出現的拆(chai)遷(qian)，移表或(huo)者用電用戶的增加；臨(lin)時用電和季節性用電的不穩定性。這(zhe)樣在總量上和時間(jian)上的(de)不(bu)確定和不(bu)集中性使得用電的(de)負荷也不(bu)得不(bu)跟隨實際情況(kuang)而變(bian)化。
6. 對于配變負荷的監視力度的削弱
在配(pei)電網(wang)的(de)(de)管理上，經常(chang)會忽略三相負(fu)荷分配(pei)中的(de)(de)管理問題(ti)。在配(pei)電網(wang)的(de)(de)檢測(ce)上，對配(pei)電變(bian)壓器(qi)的(de)(de)三相負(fu)荷也沒有進行定期(qi)的(de)(de)檢測(ce)和調整(zheng)。除此之外(wai)，還有很多因素造(zao)成了三相不平衡的(de)(de)現象，例如線路的(de)(de)影響以及三相負(fu)荷矩的(de)(de)不相等等。
三相不平衡有哪些危害？
1、增加線路的電能損耗
在(zai)三相四(si)線制(zhi)供電網絡中，電流通(tong)過(guo)線路導線時，因存在(zai)阻(zu)抗(kang)必將產生電能損耗，其損耗與通(tong)過(guo)電流的(de)平(ping)方成正比。當低壓電(dian)網以三(san)相(xiang)四線制供(gong)電(dian)時(shi)，由于有(you)單(dan)相(xiang)負載存在，造(zao)成(cheng)三(san)相(xiang)負載不平衡(heng)在所難免(mian)。當(dang)三相負(fu)載不(bu)平衡運(yun)行時，中性線(xian)即(ji)有電流通過。這樣不(bu)但相線(xian)有損耗，而且中性(xing)線(xian)也產(chan)生損耗，從而增加了電網線(xian)路的損耗。
2、增加配電變壓器的電能損耗
配電(dian)變壓器(qi)是(shi)低壓電(dian)網(wang)的(de)供電(dian)主設(she)備，當(dang)其在(zai)三相(xiang)負載不平衡工況下運行時，將會(hui)造成配變損耗的(de)增加。因為配變(bian)的功率損耗(hao)是隨負(fu)載的不平衡度而變(bian)化的。
3、配變出力減少
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