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三相(xiang)不平(ping)衡，如何(he)判斷與解決？
三(san)相(xiang)(xiang)不(bu)平衡是(shi)(shi)(shi)電能質量的(de)(de)(de)一個重要(yao)指標，雖然影響(xiang)電力(li)系統的(de)(de)(de)因(yin)(yin)(yin)素(su)(su)有很多，但正常(chang)性(xing)不(bu)平衡的(de)(de)(de)情(qing)況大(da)多是(shi)(shi)(shi)因(yin)(yin)(yin)為三(san)相(xiang)(xiang)元(yuan)件(jian)、線(xian)路(lu)參數或負荷不(bu)對(dui)稱。由于(yu)三(san)相(xiang)(xiang)負荷的(de)(de)(de)因(yin)(yin)(yin)素(su)(su)是(shi)(shi)(shi)不(bu)一定的(de)(de)(de)，所以(yi)供電點的(de)(de)(de)三(san)相(xiang)(xiang)電壓和電流極易出現不(bu)平衡的(de)(de)(de)現象，損(sun)耗線(xian)路(lu)。不(bu)僅如此(ci)，其對(dui)供電點上(shang)的(de)(de)(de)電動機也會造(zao)成不(bu)利的(de)(de)(de)影響(xiang)，危害(hai)電動機的(de)(de)(de)正常(chang)運(yun)行(xing)。因(yin)(yin)(yin)此(ci)，如果三(san)相(xiang)(xiang)不(bu)平衡超過(guo)了配電網可以(yi)承(cheng)受的(de)(de)(de)范圍，那么整體的(de)(de)(de)電力(li)系統的(de)(de)(de)安全運(yun)行(xing)就會受到影響(xiang)。
三相不平衡的基本概念
三相不(bu)平衡是指在電力系(xi)統中三相電流（或電壓）幅值不(bu)一致(zhi)，且(qie)幅值差超過規定范圍。由于(yu)各相(xiang)電(dian)源所加的負(fu)(fu)荷不均(jun)衡所致，屬(shu)于(yu)基波負(fu)(fu)荷配(pei)置問題(ti)。發生三相不平衡即與(yu)用戶負荷特性有關(guan)，同時與(yu)電力系統的規劃、負荷分配也有關(guan)。在電(dian)網系統中(zhong)，三相平衡主要指的是三相的電(dian)壓相量的大小相等，而(er)且(qie)如果按照A、B、C的順序進行排列，他們兩兩之間(jian)構成的角度都為2n/3。而三(san)相不平衡就是指相量大小、角度的不一致。《電(dian)能質量三相電(dian)壓允許不平衡度》(GB/T15543-1995)適用于交流(liu)額(e)定頻(pin)率為 50 赫茲。在電力(li)系統正常運(yun)行方式下，由于(yu)負(fu)序分(fen)量而引(yin)起的 PCC 點連接點的電壓不(bu)平衡。該標準規定(ding)：電力(li)系(xi)統公共連(lian)接點正常運(yun)行(xing)方式下不(bu)平衡度(du)允(yun)許(xu)值(zhi)為 2%，短時間不(bu)得(de)超過 4%。
圖例：
理想的三(san)相波(bo)形圖與不平衡時(shi)的三(san)相波(bo)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(ping)衡(heng)度%=（***大電流(liu)-***小電流(liu)）/***大電流(liu)×100%
不平衡度%=（MAX相電(dian)流-三相平均(jun)(jun)電(dian)流）/三相平均(jun)(jun)電(dian)流×100%
舉個例子：
三(san)(san)相(xiang)(xiang)電(dian)(dian)流分別(bie)為(wei)IA=9A IB=8A IC=4A，則三(san)(san)相(xiang)(xiang)平均(jun)電(dian)(dian)流為(wei)7A，相(xiang)(xiang)電(dian)(dian)流-三(san)(san)相(xiang)(xiang)平均(jun)電(dian)(dian)流分別(bie)為(wei)2A 1A 3A，取差值***大(da)那個，故MAX（相(xiang)(xiang)電(dian)(dian)流-三(san)(san)相(xiang)(xiang)平均(jun)電(dian)(dian)流）=3A，所以三(san)(san)相(xiang)(xiang)電(dian)(dian)流不平衡(heng)度=3/7。
引起三相不平衡的原因有哪些？
引起三(san)相電壓(ya)不(bu)平衡的原因有多種，如：單相接地、斷線(xian)諧振等(deng)，運行(xing)管理人員只(zhi)有(you)將其正確區(qu)分開來，才能快速(su)處理。
1. 斷線故障
如(ru)果一相斷線但未(wei)接(jie)地，或斷路器、隔離(li)開關一相未(wei)接(jie)通，電壓(ya)互感器保險絲熔斷均造成(cheng)三相參數(shu)不對(dui)稱。上一電壓等(deng)級線(xian)路一相(xiang)斷線(xian)時，下一電壓等(deng)級的電壓表現為(wei)三個相(xiang)電壓都降(jiang)低(di)，其中(zhong)一相(xiang)較低(di)，另(ling)兩相(xiang)較高但二者電壓值接(jie)近。本級線(xian)路斷線(xian)時，斷線(xian)相(xiang)(xiang)電(dian)壓(ya)為零，未斷線(xian)相(xiang)(xiang)電(dian)壓(ya)仍為相(xiang)(xiang)電(dian)壓(ya)。
2. 接地故障
當(dang)線(xian)路(lu)一相斷線(xian)并單相接地時，雖引(yin)起(qi)三相電(dian)壓不(bu)平衡，但接地后電(dian)壓值不(bu)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。金屬(shu)性(xing)接(jie)地，故(gu)(gu)障相電壓(ya)為零或接(jie)近零，非故(gu)(gu)障相電壓(ya)升高(gao)1.732倍，且持久不變；非(fei)金(jin)屬性接地，接地相(xiang)電壓不(bu)為(wei)零而是降(jiang)低為(wei)某一數(shu)值，其他兩相(xiang)升高(gao)不(bu)到1.732倍。
3. 諧振原因
隨著工業(ye)的飛速發(fa)展，非(fei)線性電力負荷大(da)量增(zeng)加(jia)，某些負荷不僅(jin)產生諧波，還引起供電電壓波動(dong)與(yu)閃變(bian)，甚至引起三(san)相電壓不平(ping)衡。
諧振引起(qi)三相電(dian)壓不平衡有兩(liang)種：
（1）基(ji)頻諧振
基(ji)頻諧振，特(te)征類似(si)于單相接地，即一相電(dian)壓降低，另兩相電(dian)壓升高(gao)，查(cha)找(zhao)故(gu)障原因(yin)時不易(yi)找(zhao)到故(gu)障點，此時可檢查(cha)特(te)殊用戶，若(ruo)不是接地原因(yin)，可能就是諧振引起的。
（2）分頻諧(xie)振(zhen)
另(ling)一種(zhong)是分頻諧振(zhen)(zhen)或高頻諧振(zhen)(zhen)，特征是三相電壓同時升高。
另外，還要注意，空投母(mu)線(xian)切除部分線(xian)路或單相(xiang)接地故障消失(shi)時，如出(chu)現(xian)接地信號，且一(yi)相(xiang)、兩相(xiang)或三相(xiang)電(dian)壓超(chao)過線(xian)電(dian)壓，電(dian)壓表指針打到(dao)(dao)頭，并同(tong)時緩慢(man)移動(dong)，或三相(xiang)電(dian)壓輪流(liu)升(sheng)高超(chao)過線(xian)電(dian)壓，遇(yu)到(dao)(dao)這種情況，一(yi)般(ban)均屬諧振引起。
4. 三相負荷的不合理分配
很多的(de)裝表接(jie)電(dian)的(de)工(gong)作人(ren)員并沒有(you)對于(yu)三相(xiang)負荷(he)平衡的(de)知識概念，因此在接(jie)電(dian)的(de)時候并沒有(you)注意到要(yao)控制(zhi)三相(xiang)負荷(he)平衡，只是盲目和(he)隨意的(de)進行電(dian)路的(de)接(jie)電(dian)荷(he)裝表，這在很大(da)程度上(shang)造成了三相(xiang)負荷(he)的(de)不(bu)平衡。其(qi)次，我(wo)國的大(da)多數電路都(dou)是動力和照明(ming)混為一(yi)體的，所以在使用(yong)(yong)單相(xiang)(xiang)的用(yong)(yong)電設備時(shi)，用(yong)(yong)電的效率(lv)就會降低，這(zhe)樣的差(cha)異進一(yi)步(bu)加劇了配電變壓器三相(xiang)(xiang)負荷(he)的不平衡狀況。
5. 用電負荷的不斷變化
造成(cheng)用(yong)電負荷不穩定的(de)原因包(bao)括(kuo)了地II經常出現的(de)拆遷，移表或者用(yong)電用(yong)戶的(de)增加(jia)；臨時(shi)用電和季節性用電的不穩定性。這(zhe)樣在總量上(shang)(shang)和時間上(shang)(shang)的不確定和不集中性(xing)使得(de)用(yong)電的負(fu)荷(he)也不得(de)不跟(gen)隨實際情況而變化。
6. 對于配變負荷的監視力度的削弱
在配(pei)電網(wang)的(de)管理上，經常(chang)會忽略三(san)(san)相(xiang)(xiang)負荷分配(pei)中的(de)管理問題。在配(pei)電網(wang)的(de)檢測上，對配(pei)電變壓器的(de)三(san)(san)相(xiang)(xiang)負荷也沒(mei)有進行定期(qi)的(de)檢測和調(diao)整(zheng)。除(chu)此之外，還有很多因素造成(cheng)了(le)三(san)(san)相(xiang)(xiang)不(bu)平(ping)衡的(de)現象(xiang)，例如線路的(de)影響以及(ji)三(san)(san)相(xiang)(xiang)負荷矩的(de)不(bu)相(xiang)(xiang)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(san)相(xiang)四線(xian)制供電(dian)網絡(luo)中，電(dian)流(liu)通過(guo)線(xian)路導線(xian)時，因(yin)存在(zai)阻抗必將產生電(dian)能損耗，其損耗與通過(guo)電(dian)流(liu)的(de)平方成正比。當低壓(ya)電網以三相四線制供(gong)電時，由于有單(dan)相負(fu)載存在(zai)，造(zao)成三相負(fu)載不平衡在(zai)所難免。當三相負(fu)載不平(ping)衡運行時，中性線即有(you)電(dian)流通過(guo)。這樣不但相線有損(sun)耗，而且中(zhong)性線也產生損(sun)耗，從而增加了(le)電網線路的損(sun)耗。
2、增加配電變壓器的電能損耗
配電變(bian)壓(ya)器(qi)是低壓(ya)電網(wang)的(de)供電主設備，當其在三相(xiang)負(fu)載(zai)不平衡工(gong)況(kuang)下(xia)運行時，將會造成配變(bian)損耗的(de)增加。因為配變的(de)功率損耗是隨(sui)負載的(de)不(bu)平(ping)衡(heng)度而變化的(de)。
3、配變出力減少
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