三相不平衡的概念,危害及解決方法(二)-國浩電氣
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三相(xiàng)不平衡的概(gài)念,危害(hài)及解決(jué)方法(二)-國浩電氣
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三相不平衡的(de)概念,危害及解決方法(二)

發布時間:2020-03-30 14:19:52人氣:

今天(tiān)小編接著上一(yī)篇博文給大家繼續來給大家分享,今天(tiān)呢要給大家普及的知識就是三相不(bú)平衡(héng)的危(wēi)害,一(yī)起來看看吧!

1.增加線路(lù)的電能(néng)損耗

在(zài)三相四線製供電網(wǎng)絡中,電流通過線路導線時,因存在阻抗必將產生電能損耗,其損耗與通過電流的平方成正比。當低壓電網(wǎng)以三(sān)相四線製供電時,由於有單相負載存在,造成三相負載不平衡在所難免。當三相負(fù)載不平衡運行時,中性線即有電(diàn)流通過。這樣不但相線有損耗,而且中性線也產生損耗,從而增加(jiā)了電網線路的電能損耗。

三相四線製結線方式,當三相負(fù)荷平(píng)衡時線損最小;當一相(xiàng)負荷重,兩相負荷輕的情況下線損增量較小;當一相負荷重(chóng),一相負荷輕,而第三相的負荷為平均負荷的情(qíng)況下線損(sǔn)增量較大;當一相負荷(hé)輕,兩(liǎng)相負荷(hé)重的情況下(xià)線損增(zēng)量最(zuì)大。當三相負荷不平衡時(shí),無論何種負荷分配情(qíng)況(kuàng),電流不平衡度越大,線(xiàn)損增量也越大。
三相補償相量圖
三相補償相量圖
 

2.增加配電變壓(yā)器的電能損耗。

配電變壓器是低壓電(diàn)網的供電主設備,當(dāng)其(qí)在三相(xiàng)負載不平(píng)衡工況下運行時,將會造成配變損耗的(de)增加。因為配變的功率損耗是隨(suí)負載的不平衡度而變化的。

在生產、生活用電中,三相負載不平(píng)衡時,使變壓器處於不對稱運行狀態(tài)。造成變壓(yā)器的損(sǔn)耗增大(包括空載損耗和負載損耗)。根據變壓(yā)器運行規程規定(dìng),在運行中的變壓器中性(xìng)線電流不(bú)得超過變壓器低壓側(cè)額定電(diàn)流的(de) 25%。此外,三相(xiàng)負(fù)載不平衡運行會造成變壓器零序電流(liú)過大(dà),局部金屬件升溫增(zēng)高(gāo),甚至會導致變(biàn)壓器燒毀。

3.配變出力減少。

配變(biàn)設計(jì)時,其繞組結構是按負載平衡(héng)運行工況設計的,其繞組(zǔ)性能基本一致,各相額定容量相等。配變的最大允許(xǔ)出力要受到每相額定容量的限製(zhì)。假(jiǎ)如當配變處(chù)於三相負載不平衡工況下運行,負載輕(qīng)的一相(xiàng)就有(yǒu)富餘(yú)容量,從而使配(pèi)變的出力減少。
配變接法
配變接法
其出力減少程度與三相負載的不平衡度有關。三相(xiàng)負載不平衡越大,配變出力減少越多。為此,配變在三相負載不平衡時運行,其輸出的容量(liàng)就無法(fǎ)達到額定值,其備用容量亦相(xiàng)應(yīng)減少,過載能力也降低。假如配變在過載工況下(xià)運行,即極易引發配變發熱,嚴重(chóng)時甚至(zhì)會造成配變燒損。

4.配變產生零序電流。

配變(biàn)在三相負載不平衡工況下運行(háng),將產生零序電流,該電流將隨三相(xiàng)負載不平衡的程度而變化,不平衡(héng)度越大,則零序電流也越大。運行(háng)中的配變(biàn)若存在(zài)零序電流,則其(qí)鐵芯中將產生零序磁通(tōng)。(高壓側沒有零序電流)這迫使零序磁通隻能(néng)以油(yóu)箱壁及鋼構件作(zuò)為通道通過,而鋼構件的導磁率較低,零序電流通過鋼(gāng)構件時,即要產生磁滯和渦流損耗,從而使配變的鋼構(gòu)件局部溫度升高發(fā)熱。配變的繞組絕緣因過(guò)熱而(ér)加快(kuài)老化,導致設備壽命降(jiàng)低。同時(shí),零序電流的存也會增加配變的損耗。

 

5.影響用電設備的安全運(yùn)行(háng)。

配變是根據三(sān)相負載平衡運行工況設計的,其每相繞(rào)組的電阻、漏抗(kàng)和(hé)激磁阻(zǔ)抗基本一致。當(dāng)配變在三相負載平衡時運行,其三(sān)相電流基本相等,配變內(nèi)部每相壓降(jiàng)也基本相同,則配(pèi)變(biàn)輸(shū)出的三相電壓也是平衡的。

假如配變在三相負載不平衡時(shí)運行,其各相輸出電流就不相(xiàng)等,其配變內部三相壓降就(jiù)不(bú)相等,這必將導致配變輸出電壓三相(xiàng)不平衡。同時,配變在三相負載不平衡時(shí)運行,三相輸出電流不(bú)一樣,而中性線(xiàn)就會(huì)有電流通過。因而使中性線產生阻抗壓降,從而導致中性(xìng)點漂移(yí),致使各相相(xiàng)電壓發生變化。負載(zǎi)重的一相電壓降低,而負載輕的一相電壓升高。在電壓不平衡狀況下供電,即容易(yì)造成電壓高的一相接帶的用戶用電設備燒壞,而電壓低的一相(xiàng)接帶的用戶(hù)用電設備則可能無法使用。所以三(sān)相負(fù)載不平衡運行時,將嚴重危及用電設備的安全運行。
感容性三相負荷不平衡向量圖
感容性三相負荷不平衡向(xiàng)量圖

三相電壓不平衡的發生將導致達到數倍電流不平(píng)衡的發生。誘(yòu)導電動機中逆扭(niǔ)矩增加,從而使電動機的溫度上升,效率下降,能耗增加,發生震動,輸(shū)出虧耗等影響。各相之間的(de)不平衡(héng)會導致用電設備使用壽命縮短,加速設備部件更(gèng)換頻率,增加設備維護的成本。斷路器允許電流的(de)餘量減少,當負載變更或交替時容(róng)易發(fā)生超載、短路現象。中性線中流入過大的不平衡電流,導致中性線增粗。
電動(dòng)機效率
電動機效率


6.電(diàn)動機效率降低。

配(pèi)變在三相負載不平(píng)衡工況下運行,將引起輸出電壓三相不平衡。由於不平衡電壓存在(zài)著正序、負序、零序三個電壓分量,當這種不平衡的電(diàn)壓輸(shū)入電動機後,負序電壓產生旋轉磁場與正序電壓產生的旋轉(zhuǎn)磁場相反,起到製動作用。但由於正序磁場比負序磁場要強得(dé)多,電動機仍按正(zhèng)序磁場方向轉動。而由於(yú)負序磁場的製動作用,必將引起電動機輸出功率減少,從而導致電動機(jī)效率降低。同時,電動機的溫升和無功損耗,也將隨三相電壓的不平衡度而增大。所以電動機在三相電壓不平衡狀況下運行,是非常不經濟(jì)和不安全的。
電動機接法
電動機接法

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