三相电压不平衡的成因与应对策略
三相电压不平衡的现象主要由几种情况引起。当一相断线但未接地,或者断路器、隔离开关的一相未接通,又或者电压互感器的保险丝熔断,都会造成三相参数不对称。上一电压等级线路的一相断线,以及本级线路的断线情况,也会对三相电压的平衡产生影响。
线路的一相断线并单相接地也是导致三相电压不平衡的常见原因。金属性接地时,故障相电压接近于零,非故障相电压升高;非金属性接地时,接地相电压降低为某一数值,其他两相电压则升高但不超过1.732倍。
随着工业发展,非线性电力负荷大量增加,不仅产生谐波,还可能引起供电电压波动与闪变,甚至导致三相电压不平衡。其中,基频谐振会使一相电压降低,另两相电压升高;而分频或高频谐振则会使三相电压同时升高。
三相不平衡的危害及影响不容忽视。对于变压器,不平衡负载会导致其损耗增大,甚至烧毁。对于用电设备,不平衡电压会导致设备温度上升、效率下降、能耗增加、发生震动等,缩短设备使用寿命。对线损也有显著影响,不平衡度越大,线损增量也越大。
针对三相不平衡的问题,我们可以采取多种解决办法。将不对称负荷分散接在不同的供电点,以减少集中连接造成的不平衡度超标。使用交叉换相等办法使不对称负荷合理分配到各相。加大负荷接入点的短路容量、提高供电电压级别等也可以提高系统承受不平衡负荷的能力。
在解决措施上,我们应重视低压配电网的规划工作,合理分区分片供电,避免扇型供电和迂回供电。采用合理的电缆或集束导线供电,做好低压装表工作,确保单相电表在A、B、C三相的分布尽量均匀。采用多点接地的方式降低零线电能损耗,推广单相变供电等方式也是有效的解决措施。
定期开展变压器负荷实际测量和调整工作也至关重要。通过实测工作,我们可以更好地了解设备的运行情况,实现负荷的均衡合理分配。