如何治理三相不平衡(请教一下：改善三相不平衡的措施)

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如何治理三相不平衡

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版块：电气工程变压器

1、配电变压器的影响

1.三相负荷不平衡会增加变压器的损耗：变压器的损耗包括空载损耗和负载损耗。正常情况下，变压器的运行电压基本不变，即空载损耗是恒定的。负载损耗随变压器运行负载的变化而变化，与负载电流的平方成正比。当三相负不平衡时，变压器的负载损耗可视为三个单相变压器的负载损耗之和。

我们从数学定理中知道：假设a、b、c 三个数大于或等于零，那么a b c≥33√abc 。当a=b=c时，代数和a b c最小值：a b c=33√abc 。因此，我们可以假设变压器的三相损失是：Qa=Ia2 R、Qb= Ib2 R 、Qc =Ic2 R，式中Ia、Ib、Ic分别是变压器二次负载相电流，R变压器的相电阻。变压器的损耗表达如下： Qa Qb Qc≥33√[（Ia2 R）（Ib2 R）（Ic2 R）] 因此，变压器在负载不变的情况下，当Ia=Ib=Ic当三相负载达到平衡时，变压器损耗最小。

变压器损耗：

当变压器三相平衡运行时，即Ia=Ib=Ic=I时，Qa Qb Qc=3I2R；

当变压器运行在最大不平衡时Ia=3I，Ib=Ic=0时，Qa=（3I）2R=9I2R=3（3I2R）；也就是说，最大不平衡时的损失是平衡时的三倍。

2、三相负荷不平衡可能导致烧毁变压器的严重后果：重负荷相电流过大（增加3倍），过载可能导致绕组和变压器油过热。绕组过热，绝缘老化加快；变压器油过热，导致油质恶化，迅速降低变压器的绝缘性能，降低变压器的使用寿命（每升温8℃，使用寿命减少一半)，甚至烧毁绕组。

3.三相负荷运行不平衡会导致变压器零序电流过大，局部金属件温升升高: 变压器在三相负载不平衡下不可避免地会产生零序电流，变压器内部的零序电流会在铁芯中产生零序磁通，在变压器油箱壁或其他金属构件中形成电路。但配电变压器的设计不考虑这些金属部件是导磁部件，导致磁滞和涡流损失加热，导致变压器局部金属部件温度异常升高，严重时会导致变压器运行事故。

二是对高压线路的影响

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，高压线路各相电流为I，其功率损失为： ΔP1 = 3I2R 低压电网三相负荷不平衡将反映在高压侧，当最大不平衡时，高压对应1.5I，另外两相都是0.75 I，功率损耗为： ΔP2 = 2（0.75I）2R （1.5I）2R = 3.375I2R =1.125（3I2R）；也就是说，高压线路上的电能损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大比例，原因是电流过大。低压电网三相负荷不平衡可能导致高压相电流过大，导致高压线路过流跳闸停电，导致大面积停电事故。同时，频繁跳闸变电站开关设备将降低使用寿命。

三、对配电屏和低压线路的影响

1.三相负荷不平衡会增加线路损耗:三相四线供电线路将负荷平均分配到三相上，每相电流为I，中性线电流为零，其功率损耗为：ΔP1 = 3I2R 最大不平衡时，即某相为3I，另外两相为零，中性线电流为3I，功率损耗为： ΔP2 = 2（3I）2R = 18I2R = 6（3I2R）；也就是说，最大不平衡时的电能损失是平衡时的6倍。换句话说，如果最大不平衡，每月损失1200 kWh，平衡时只损失2000 kWh，因此，可以调整三相负荷的减损潜力。

2、三相负荷不平衡可能导致烧线和烧开开关设备的严重后果：重负荷相电流过大（增加3倍）和过载。由于发热量Q=0.24I2Rt，电流增加3倍，热量增加9倍，可能导致相导线温度直线升高，导致烧伤。而且因为中性线的截面一般应该是相线截面的50%，但是在选择的时候，有的往往太小，接头质量线电阻增加。中性线烧伤的概率更高。同样，在配电屏幕上，开关重负荷相烧坏，接触器重负荷相烧坏，整机损坏等严重后果。

四、对供电企业的影响

供电企业直接管理家庭，低压电网损失大，将降低供电企业的经济效益，甚至导致供电企业经营亏损。农业电工承包台区线路损坏，线路损坏高，农业电工奖金扣除，甚至工资也得不到，这将不可避免地影响农业电工的情绪，罪。变压器燃烧、线路燃烧、开关设备燃烧，一方面增加供电企业的供电成本，另一方面，停电维护、采购更换导致长期停电，供电较少，不仅降低了供电企业的经济效益，而且影响了供电企业的声誉。

对用户的影响

三相负荷不平衡，一相或两相畸重，会增加线路电压降，降低电能质量，影响用户的电器使用。变压器烧毁、线路烧毁、开关设备烧毁，影响用户供电，从不方便到更大的经济损失，如停电导致养殖动植物死亡，或不能按合同供应受到惩罚。中性线路烧毁也可能导致大量低压电器被烧毁。

如何治理三相不平衡(请教一下：改善三相不平衡的措施)

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