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變壓器負荷失衡有哪些危害?解決措施看這里

配電變壓器三相負荷不平衡的危害

1.線(xiàn)損增加:配電變壓器的負載損耗隨變壓器的負載電流變化而變化,并與負載電流的平方成正比,在變壓器輸送相同容量的情況下,三相負荷不平衡,其有功損耗增大。


另外,導線(xiàn)上也將產(chǎn)生功率損耗。不平衡度越大,線(xiàn)路損耗就越大。


2.增加配電變壓器的電能損耗:配電變壓器是低壓電網(wǎng)的供電主設備,當其在三相負載不平衡工況下運行時(shí),將會(huì )造成配變損耗的增加。因為配變的功率損耗是隨負載的不平衡度而變化的。


3.配變出力減少:配變設計時(shí),其繞組結構是按負載平衡運行工況設計的,其繞組性能基本一致,各相額定容量相等。


配變的最大允許出力要受到每相額定容量的限制。假如當配變處于三相負載不平衡工況下運行,負載輕的一相就有富余容量,從而使配變的出力減少。


其出力減少程度與三相負載的不平衡度有關(guān)。三相負載不平衡越大,配變出力減少越多。為此,配變在三相負載不平衡時(shí)運行,其輸出的容量就無(wú)法達到額定值,其備用容量亦相應減少,過(guò)載能力也降低。


假如配變在過(guò)載工況下運行,即極易引發(fā)配變發(fā)熱,嚴重時(shí)甚至會(huì )造成配變燒損。


4.配變產(chǎn)生零序電流:配變在三相負載不平衡工況下運行,將產(chǎn)生零序電流,該電流將隨三相負載不平衡的程度而變化,不平衡度越大,則零序電流也越大。


零序電流通過(guò)鋼構件時(shí),即要產(chǎn)生磁滯和渦流損耗,從而使配變的鋼構件局部溫度升高發(fā)熱,繞組絕緣因過(guò)熱而加快老化,導致設備壽命降低。


5.影響用電設備的安全運行:配變是根據三相負載平衡運行工況設計的,其每相繞組的電阻、漏抗和激磁阻抗基本一致。


當配變在三相負載平衡時(shí)運行,其三相電流基本相等,配變內部每相壓降也基本相同,則配變輸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等,其配變內部三相壓降就不相等,這必將導致配變輸出電壓三相不平衡。


同時(shí),配變在三相負載不平衡時(shí)運行,三相輸出電流不一樣,而中性線(xiàn)就會(huì )有電流通過(guò)。因而使中性線(xiàn)產(chǎn)生阻抗壓降,從而導致中性點(diǎn)漂移,致使各相相電壓發(fā)生變化,嚴重危及用電設備的安全運行。



6.電動(dòng)機效率降低:配變在三相負載不平衡工況下運行,將引起輸出電壓三相不平衡。當這種不平衡的電壓輸入電動(dòng)機后,負序電壓產(chǎn)生旋轉磁場(chǎng)與正序電壓產(chǎn)生的旋轉磁場(chǎng)相反,起到制動(dòng)作用。


但由于正序磁場(chǎng)比負序磁場(chǎng)要強得多,電動(dòng)機仍按正序磁場(chǎng)方向轉動(dòng)。而由于負序磁場(chǎng)的制動(dòng)作用,必將引起電動(dòng)機輸出功率減少,從而導致電動(dòng)機效率降低。

同時(shí),電動(dòng)機的溫升和無(wú)功損耗,也將隨三相電壓的不平衡度而增大。所以電動(dòng)機在三相電壓不平衡狀況下運行,是非常不經(jīng)濟和不安全的。


造成三相負荷不平衡的原因

(1)對三相負荷平衡的重要性認識不夠。管理人員在管理上沒(méi)有嚴格按規程規定去做,更沒(méi)有按考核要求執行。


(2)單相用電設備的大量存在。近年來(lái)大量的中高檔、大功率單相電器已經(jīng)進(jìn)入尋常百姓家。在單相負載用電量極大增長(cháng)的情況下,加上同時(shí)使用的幾率不一致,可能使低壓電網(wǎng)的三相負荷不平衡度加大。


(3)由于管理人員對臺區的三相負荷變化規律和分配的情況不熟悉,造成在新增單相用戶(hù)用電申請時(shí),特別是大的單相設備在分配時(shí)不能按三相負荷平衡分配。


(4)臨時(shí)用電和季節性用電量增大,如夏季、冬季、節假日期間,各用戶(hù)用電量增加幅度不一致,造成三相負荷不平衡。


改善措施 

1.由不對稱(chēng)負荷引起的電網(wǎng)三相電壓不平衡可以采取的解決辦法:


(1)將不對稱(chēng)負荷分散接在不同的供電點(diǎn),以減少集中連接造成不平衡度嚴重超標的問(wèn)題。


(2)使用交叉換相等辦法使不對稱(chēng)負荷合理分配到各相,盡量使其平衡化。


(3)加大負荷接入點(diǎn)的短路容量,如改變網(wǎng)絡(luò )或提高供電電壓級別提高系統承受不平衡負荷的能力。


2.加強管理工作


(1)每年組織專(zhuān)人在繪制變壓器網(wǎng)絡(luò )圖和負荷分配圖,把各相上的用電戶(hù)數、電能表的型號等有關(guān)數據制定成方便易查的表格,并檢查有無(wú)遺漏或新增用戶(hù),結合負荷變化情況,及時(shí)更新。


(2)給專(zhuān)人配備鉗形表,每月至少進(jìn)行一次負荷測試,檢查三相負荷不平衡情況。


(3)針對臨時(shí)用電、季節性用電,要求管理人員必須熟悉用戶(hù)的基本情況、安裝地點(diǎn)、用電量的變化情況等,然后根據情況及時(shí)調整。


(4)新增單相設備申請用電,做好負荷的功率分配,盡可能均勻分配到三相電路上。


3.調整三相不平衡負荷,做到“四平衡”


“四平衡”既計量點(diǎn)平衡、各支路平衡、主干線(xiàn)平衡和變壓器低壓出口側平衡。


在這4個(gè)平衡當中,重點(diǎn)是計量點(diǎn)和各支路平衡,可把用戶(hù)平均用電量做為調整依據,把用電量大致相同的作為一類(lèi),分別均勻調整到三相上。


4.將三相線(xiàn)路同時(shí)引入負荷點(diǎn)


由于三相同時(shí)引入負荷點(diǎn)比單相引入負荷點(diǎn)時(shí)損耗明顯減少,為了取得三相負載的對稱(chēng),應將三相線(xiàn)路同時(shí)引入負荷點(diǎn)。


盡量擴大三相四線(xiàn)制的配電區域,減少單相供電干線(xiàn)長(cháng)度。接戶(hù)線(xiàn)應盡量由同一電桿上分別從u、v、w三相引入.且三組單相接戶(hù)線(xiàn)的負載應盡量平衡。


5.合理設計電網(wǎng)改造方案


結合線(xiàn)路改造,為使改造后達到三相負荷平衡,必須合理設計電網(wǎng)改造方案。設計前要了解負荷變化規律和負荷分配的情況,進(jìn)行現場(chǎng)勘察,掌握負荷分布情況,繪制負荷分配接線(xiàn)圖。


嚴格按三相負荷平衡的原則進(jìn)行布線(xiàn),盡量使三相四線(xiàn)深入到各重要負荷中心。