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三相不平衡所带来的影响

2019-07-09 16:44:00

一、对配电变压器的影响:


三相负荷不平衡可能造成烧毁变压器的严重后果:上述不平衡时重负荷相电流过大(增为3倍),超载过多,可能造成绕组和变压器油的过热。绕组过热,绝缘老化加快;变压器油过热,引起油质劣化,迅速降低变压器的绝缘性能,减少变压器寿命(温度每升高8℃,使用年限将减少一半),甚至烧毁绕组。


三相负荷不平衡运行会造成变压器零序电流过大,局部金属件温升增高: 在三相负荷不平衡运行下的变压器,必然会产生零序电流,而变压器内部零序电流的存在,会在铁芯中产生零序磁通,这些零序磁通就会在变压器的油箱壁或其他金属构件中构成回路。但配电变压器设计时不考虑这些金属构件为导磁部件,则由此引起的磁滞和涡流损耗使这些部件发热,致使变压器局部金属件温度异常升高,严重时将导致变压器运行事故。


二、对配电屏和低压线路的影响:


1、三相负荷不平衡将增加线路损耗:三相四线制供电线路,把负荷平均分配到三相上,设每相的电流为I,中性线电流为零,其功率损耗为:ΔP1 = 3I2R 在最大不平衡时,即某相为3I,另外两相为零,中性线电流也为3I,功率损耗为: ΔP2 = 2(3I)2R = 18I2R = 6(3I2R); 即最大不平衡时的电能损耗是平衡时的6倍,换句话说,若最大不平衡时每月损失1200 kWh,则平衡时只损失200 kWh,由此可知调整三相负荷的降损潜力。


2、三相负荷不平衡可能造成烧断线路、烧毁开关设备的严重后果:上述不平衡时重负荷相电流过大(增为3倍),超载过多。由于发热量Q=0.24I2Rt,电流增为3倍,则发热量增为9倍,可能造成该相导线温度直线上升,以致烧断。且由于中性线导线截面一般应是相线截面的50%,但在选择时,有的往往偏小,加上接头质量不好,使导线电阻增大。中性线烧断的几率更高。 同理在配电屏上,造成开关重负荷相烧坏、接触器重负荷相烧坏,因而整机损坏等严重后果。


三、对高压线路的影响:


1、增加高压线路损耗:低压侧三相负荷平衡时,6~10k V高压侧也平衡,设高压线路每相的电流为I,其功率损耗为: ΔP1 = 3I2R 低压电网三相负荷不平衡将反映到高压侧,在最大不平衡时,高压对应相为1.5I,另外两相都为0.75 I,功率损耗为: ΔP2 = 2(0.75I)2R+(1.5I)2R = 3.375I2R =1.125(3I2R); 即高压线路上电能损耗增加12.5%。


2、增加高压线路跳闸次数、降低开关设备使用寿命:我们知道高压线路过流故障占相当比例,其原因是电流过大。低压电网三相负荷不平衡可能引起高压某相电流过大,从而引起高压线路过流跳闸停电,引发大面积停电事故,同时变电站的开关设备频繁跳闸将降低使用寿命。

华坤三相不平衡治理装置.jpg

华坤三相不平衡治理装置


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