三相负荷不平衡对线损的影响

科学论坛　啊Ｉ　三相负荷不平衡对线损的影响　孙韶伟白冰苏晓燕　０１００１０）　（内蒙古电力工程技术研究院　内蒙古［摘　要］线损率是供电企业的一项重要经济技术指标，也是衡量企业综合管理水平的重要标志。配电网的线损占电网总线损的４０％以上。当配网出现　＿三相不平衡时占得比例将大大增加。因此研究降低配电网线损的措施就显得尤为重要。本文通过阐述三相负荷不对称的基本类型，实例分析某供电局如何在　实践应用中降低其低压线损率，不仅取得了良好的效果，也提高了供电企业的经济效益。　［关键词］三相负荷配电网　不平衡　线损　中图分类号：Ｕ６６５．１２　文献标识码：Ａ　文章编号：１００９　９１４Ｘ（２０１０）ｌ８　Ｏｌ２７　０Ｉ　１引言　随着电力系统的发展，配电网的三相负荷不平衡现象日益突出。当三相　负荷分布不对称时，除了可能导致旋转电机转子发热损坏、继电保护误动　作、大负荷相设备过负荷等危害外，还将引起配电网线损的严重增加。这种　增加有时数倍于三相负荷对称分布的线损。在配电网中，三相负荷分配不对　称经常发生，在实际运行中却往往注意不够或者只注意三相负荷的大小的平　衡，而忽视了角度的不对称。挖掘这部分降损潜力，是一件投入小、产出大　的事情。当前，对配电网三相负荷分布不对称对线损影响的研究，有的用严格　的对称分量法：有的只考虑数量的不对称，没有考虑角度的不对称。在实际配　电系统的运行过程中，三相负荷分配的不对称时不仅存在着数量的不对称，而　且Ａ，Ｂ，Ｃ三相之间的相角差也往往不是１２０度。配网三相负荷不对称运行时，　由于各相的负荷电流不相等，就会在相间产生了不平衡电流。这些不平衡电　流除在相线上引起损耗外，还将在中性线上引起损耗，增加了总的线损。　２三相负荷不对称的基本类型　根据三相负荷不对称的表现特点，配网中三相负载不对称的基本类型主要　包括：　（１）三相负载不平衡，且负载大的相总是大，负载小的相总是小，相差的比　例在１天的各个时段没有多大变化。这一类的负载三相动力很少，基本上都　是单相用电，只是负载在三相上分配不均。　（２）在白天负荷时段，三相负载基本平衡，晚上负荷高峰时段不平衡程度相　当严重。这类负载的特点是三相生产和单相生活用电量都很大。白天主要　是生产用电，三相电压较平衡。因单相生活用电在三相上分配不均，形成晚上　生活用电高峰时段三相电流相差很大，造成三相电压不平衡。　（３）有的三相负载不平衡随季节变化，这是由于各季节三相生产用电和单　相生活用电的比例在变化，而单相负载在三相上分配不均造成的。　（４）各相负载电流大小随时间变化，在这一时间里这一相电流大，而在另一　时间里另外一相电流又相对大。这反映了单相负载波动大，而该波动在三相　上是不同步的。　３实例分析　网改后某供电区低压电网结构发生了很大的变化，电嘲结构薄弱环节基本　荷电流进行计算。三相负荷电流不平衡率按下式计算：　Ｋ＝Ｉ　／（Ｉ【＋Ｉ＼＋Ｉ　）＊１００￣　（２）　般要求，配电变压器出口三相负荷电流的不平衡率不大于ｌＯ％，低压干　线及主要支线始端的三相电流不平衡率不大于２０％。据了解，目前该供电区单　相负荷已占电力负荷较大比例，该供电区低压线路虽多为三相四线制，但许多　电工没有注意到把单相负荷均衡地分配到三相线路上，并且该供电区还有一定　数量的单相两线、二相三线制供电。按一般情况平均测算估计，单相负荷的线　损可能增加２～４倍，由此可知，调整三相负荷平衡用电是降损的主要环节。　（３）现场调查及试验情况。２００７年我们在该供电所检查分析个别台区线　损率高的原因，发现该供电所某配电台区损耗严重。我们重点进行了解剖分　析：　该台区配电变压器容量为ｉ０１３ｋＶ．Ａ，供电半径最长５００ｍ，用户２６７户，用　电能量ｌ２５９　１ｋＷ．ｈ，没有大的动力用户，只有１台轧面条机，户均月用电４６．　９８ｋＷ．ｈ，低压线损率一直在ｉ７％左右，用钳形电流表测量，变压器出口侧２４ｈ电　流平均值为：Ｉ＝９Ａ，Ｉ　ｖ－１５Ａ，Ｉ　＝３５Ａ，１　４　２１Ａ。三相负荷电流不平衡率计算为：　Ｋ＝Ｉ　／（Ｉ．＋Ｉ　ｖ＋１　）＊１００％＝２１／（９＋１５＋３５）＊１００％　３５．５９％　（３）　由（３）式看出三相负荷严重不平衡，超出规程规定范围的２５％。为此，我　们组织电工用２天时间对该台区三相负荷进行调整，调整后在变压器出口侧用　钳形电流表测量，２４ｈ电流平均值为：Ｉ　＝１８Ａ，Ｉ　ｖ＝２ＩＡ，ＩＮ＝２４Ａ，Ｉ　－４Ａ。　此时三相负荷电流不平衡率为：　Ｋ　Ｉ、／（Ｉｌ＋Ｉ　＋１ｗ）＊１００％　４／（１８＋２１＋２４）＊１００％　６．３４％　（４）　由（４）式得出配电变压器出口三相负荷电流不平衡率已经降低为１０％以　下，不平衡率己达到合理范围之内。在运行１０天后低压线损率降为９．３５％。　根据对管辖的几个配电台区进行三相负荷电流调整实地调查分析情况来　看，个别配电台区低压线损较高的原因主要是由于三相负荷电流不平衡起。　试验结果表明，以前没有进行三相负荷电流平衡的配电台区，粗调可在现有基　础上降损２０％－－３０％，细调可降损４０％￣５０％，不需花钱仅有几天就能取得较好的　效果。目前，此方法已得到推广应用，并取得了明显的经济效益。　参考文献　［１］郜俊琴，三相不平衡线路的线损分析［Ｊ］．电力学报，２００５，１６（２）：９１　解决，供电能力大大增强，电压质量明显提高，大部分配电台区的低压线损率降　到了１１％以下。但仍有个别配电台区因三相负荷不平衡等原因而造成线损率　居高不下，给基层供电所造成较大的管理困难，下面针对这些情况进行具体的　分析和探讨。　（１）原因分析。在供电区电网改造时，对配电台区采取了诸如增加配电变　压器数量、把配电变压器放置在负荷中心、缩短供电半径、建设和改造低　压线路等一系列降损技术措施，收到了较好的效果。但个别台区线损率仍然　偏高，针对这种情况，我们做了认真的实地调查和分析，发现一些台区供电采取　单相二线制、二相三线制。即使采用三相四线制供电，由于每相电流相差很　大，使三相负荷电流不平衡。　（２）理论分析。低压电网配电变压器面广量多，如果在运行中三相负荷不　平衡，会引起线路、配电变压器损耗增加。因此，在运行中要经常测量配电　变压器出口和主干线路的三相负荷电流。　假设某条低压线路的三相不平衡电流为，Ｉ，，Ｉ　Ｉ　，中性线电流为Ｉ　，若中　性线电阻为相线电阻的２倍，相线电阻为Ｒ，则这条线路的有功损耗为：　△Ｐ＝（Ｐ．Ｒ＋Ｐ、　Ｒ＋Ｐ　Ｒ＋２Ｐ．Ｒ）　ｌ０　（１）　同样，三相负荷电流不平衡时变压器本身也增加损耗，可用平衡前后的负　９３．　［２］　永红，配电网三相负荷不对称对技术线损的影响［Ｊ］．大众电，２００４，　（１２）：３０—３１．　［３］蔡树锦，三相负荷不平衡对线损的影响［Ｊ］．农村电气化，２００２，（４）：　２３———２４．　流仍能调节。但和原指示刻度不太一致，但能满足一般使用要求。　参考文献　［１］胡志强、王彩虹．浅谈ＢＸ与Ｂｘ系列焊机的维修与保养．科技情报开　发与经济．２００５．　［２］周希章．怎样维修电焊机．机械工业出版社．２００４．　［３］张志河．ＢＸ３系列电焊机的应急修理．矿山机械．２００１．　［４］职业技能教程．焊工技能与实训．国家职业资格培训教材教研室编　写．珠海出版社．２００６．　科技博览ｌ　１２７