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低压三相不平衡负荷对线损的影响

2020-06-10 来源:飒榕旅游知识分享网


博州低压电网三相不平衡对线损影响的分析

在低压三相制供电系统中,如果三相电压或电流幅值不等,或者三相电压或电流的相位差部为1200,称此三相电压或电流不平衡。

由于低压三相负荷不平衡,会造成配电网电压不合格,影响到供电电能质量;也会使配电变压器由于负载偏差,产生出力降低,影响到变压器的负荷利用率;同时造成低压系统中性点偏移,在中性线上产生电压降,影响到设备以及人身的安全。

在经济效益方面,由于三相负荷不平衡,会直接导致低压配电线路电能损耗增大,降低企业经营效益。

下面以博州地区为例,对抵押三相负荷不平衡对线损的影响进行分析。

博州地区是个农牧业地州,用户较为分散,线路较长,日常的生产、生活用电一般都采用三相四线制供电方式,即从星形联接的三相绕组的中性点引出中性线;农网改造使得博州低压电网布局得到优化,电能质量也进一步得到改善,但在设计和施工中,往往只考虑线路的承载量而忽略了配电线路三相负荷的合理分配,这样就造成了三相负载的不平衡。

具体分析如下:

1、 当三相负荷电流平衡时,每相电流IA=IB=IC=ICP,且中性线电流IN= 0,此时单位

长度线路的功率损耗为:

ΔP1= 3ICP2 × R (1)

式中:ICP为三相负荷平衡时的相电流值。

2、 当三相负荷电流不平衡时,此时单位长度线路的功率损耗为:

ΔP2=IA2R +IB2R +IC2R+IN2×2R (2)

式中: R为单位长度线路的电阻值,因中性线的截面积通常只有相线的一半,所以中性线的单位长度线路的电阻值取2R。

3、 当三相负荷电流不平衡所增加的损耗:

ΔP2-ΔP1=2/3(IA2 +IB2 +IC2- IAIB-IBIC-IAIC+3IN2)R (3)

4、为了方便对问题的分析,引入负荷不平衡度β的概念:

β=(Imax- ICP)/ ICP ×100% (4)

式中:Imax为负荷最大一相的电流值。

下面分三种情况分析三相负荷不平衡时线损的增加量,根据计算得出以下结果:

(1)、当一相负荷重,两相负荷轻时,功率损耗增量系数为:

K1=1+2β2

(2)、当一相负荷重,一相负荷轻,一相负荷为平均负荷时,功率损耗增量系数为:

K2=1+8/3β2

(3)、当一相负荷轻时,两相负荷重时,功率损耗增量系数为: K3=1+8β2

根据以上计算结果分析,采用三相四线值的结线方式,三相负荷不平衡时,电流不平衡度越大,线损增量越大;按规程规定要求三相负荷不平衡度不得大于20%。当不平衡度为20%时,则K1=1.08, K2=1.11 、 K3=1.32,也就是说三相负荷不平衡相对平衡而言,将分别增加损耗8%、11%、32%。

因此,低压电网经常测量三相负荷情况并对其及时调整,对于农村的配电线路降损效果明显。

通过近几年的工作,得出以下几点措施,可以减少因三相负荷不平衡而增加的低压电网的损耗:

1、做好用电客户的负荷调整工作,把低压用户的业扩报装工作做细做实,在规划设计线路接电时,要考虑三相所带负荷的均衡问题,科学规划,合理布局;客户正常用电后,要对三相负荷进行测量与分析,及时对不平衡负载进行调整。

2、合理配置中性线截面积

在平时的设计和运行中,往往中性线的截面积选择要比相线小,这样在三相负载不平衡时,会使得中性线电流增大,造成损耗增加,严重时会烧断中性线,引起电气设备损坏的事故;因此建议适当增加中性线的截面积,选择的中性线截面应选与相线截面相同,同

时,在低压配电线路上加装重复接地,达到消除中性点偏移的目的。

3、加强线路设备的检查监督工作,做好日常运行维护管理,以防中性线断线。

加强对配变以及低压重复接地装置的接地电阻的测试,确保接地电阻在合格范围内,防止由于接地电阻过高使中性点电压过高,曹成对设备和人身的伤害。

4、制定三相负荷测试制度和方案,开展经常性测量负荷平衡工作,通过对三相负荷平衡测试,及时掌握配电网负荷运行情况,及时发现配电网存在的问题,包括负荷不平衡情况,可以通过分析,制定调整方案,特别在负荷高峰期应及时调整负荷,尽量做到三相负荷的均衡。

通过以上措施的实施,将会有效改善低压电网三相负荷的不平衡,从而降低低压电网的损耗,达到降损的目的。

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