三相不平衡对低压线路的影响三相不平衡
我们都知道三相不平衡会增加低压线路损耗,发电机三相不平衡,但具体的影响有多大呢?低压配电线路有单相二线制、三相三线制、三相四线制等多种供电形式,线路交错繁杂,各相电流不平衡,沿线负荷分布没有固定规律,并且线路参数和负荷资料不甚完整,所以要准确地计算线路损耗相对来说是比较困难的。
以目前低压配网常见的三相四线制的接线方式来说,设定三相负荷平衡下三相负荷为3P=PA+PB+PC=3P,此时的线路损耗为设定P损耗=IA2R+IB2R+IC2R=3IA2RA=3P2/U2(IA=IB=IC=I,RA=RB=RC=R)。
假设三相负荷出现最严重偏相的情况下,即出现二相缺相运行时,设所有负荷接在C相的情况上运行,同时认定每电气节点的电压相等,P损耗=IC2*R=(3P/U2*R=9P2/U2*R=9P。可以推出当出现负荷最严重偏相时,三相不平衡解决,低压线路的损耗增加了足足6倍。
也就是说,三相不平衡对电压线路的影响最 da时会使线路损耗达到正常运行情况下的六倍,这是个很夸张的数字,在这种损耗下,线路寿命将会大大缩减。
三相不平衡会造成波形失真,波形失真: 普遍的波形失真指标准电源波形的多种谐波。谐波对公用电网的危害主要包括:
1.使公用电网中的元件产生附加的谐波损耗,降低了发电、输变电设备的效率,大量的3次谐波流过中性线时,会引起线路过热甚至发生火灾;
2.影响各种电气设备的正常工作,除了引起附加损耗外,还可使电机产生机械振动、噪声和过电压,使变压器局部严重过热,使电容器、电缆等设备过热、绝缘老化、寿命缩短,以致损坏;
3.会引起公用电网中局部并联谐振和串联谐振,从而使谐波放大,使前述的危害大大增加,甚至引起严重事故;
4.三相不平衡产生的谐波会导致继电保护和自动装置误动作,并使电气测量仪表计量不准确;
5.三相不平衡产生的谐波会对邻近的通信系统产生干扰,轻者产生噪声,降低通信质量,重者导致信息丢失,使通信系统无法正常工作。
传统的三相不平衡解决方法
1、均匀分布负荷
将不对称负荷分散到不同的供电点,减少集中连接导致的不平衡度超标,此种方法无需任何设备投资,只需将单相负载均匀分布到A、B、C三相就可以改善三相不平衡,但我们需要面对一个客观的问题,各个用户的负荷量不一致且用电时间不一致,又不能人为控制,因此不能从根本上解决问题。
2 、增加短路容量
将不对称负荷接到更高的电压的级上供电,使连接点的短路容量足够大,以提高系统承受不平衡的负荷能力。此方法改善了三相不平衡的用电环境,电流三相不平衡,但没有实质性的解决三相不平衡问题,且同样存在一个客观问题,用电设备都有自己的额定电压,一般正常运行所允许的电压偏差范围并不大,所以将负荷接到更高电压等级供电的方法不是很实际。
3、电感与电容组合调整
此种方法是在不平衡的三相中、选择在相与相之间跨接电容与电阻,可提高每相的功率因数,转移相间有功功率,以平衡三相电流,但此方法需要投入电感,三相不平衡,在调节不平衡电流装置中安装电感式件很麻烦的事情,电感又大又重,成本也高,损耗也大,虽说电网中大多数负载为感性,可利用其中的电感,只需接入电容,但接入电容很讲究方法,稍有不合理便不能达到理想的治理效果,所以从经济性、简易性角度此方法还需考虑。