胡錫彬

【摘 要】如果電器負(fù)荷對(duì)應(yīng)失調(diào)，很容易引發(fā)供電線路的三相電壓失調(diào)，電壓的偏移值變大，電壓的波形也會(huì)發(fā)生一定的變化。線路的損耗變大，造成原來(lái)的供電線路壓力過(guò)重，嚴(yán)重情況下甚至?xí)斐纱蠓秶ｋ娗闆r的發(fā)生。三相電壓失調(diào)，會(huì)把電器燒壞。本文簡(jiǎn)單介紹了三相不平衡負(fù)荷造成的危害，提出了調(diào)整不平衡負(fù)荷減少電能損耗的主要方式以及由此達(dá)到的實(shí)際效果，希望對(duì)我們的實(shí)際工作有所幫助。

【關(guān)鍵詞】低壓供電系統(tǒng)；減少電損；負(fù)荷不平衡

0.引言

低壓供電系統(tǒng)中，使用較多的是三相四線制供電方式，單相操作的用電設(shè)備以及多相設(shè)備在不平衡運(yùn)行的過(guò)程中，一般會(huì)使用三相電流幅值和相角的互不均衡等。出現(xiàn)三相均衡不協(xié)調(diào)的情況下，一般會(huì)發(fā)生中性點(diǎn)位移情況，造成三相電壓出現(xiàn)偏移，電壓的偏移值不斷變大，電壓波形出現(xiàn)的不正常情況也愈加顯著，線損情況更加嚴(yán)重。

1.調(diào)整三相不平衡負(fù)荷的作用

1.1三相不平衡影響設(shè)備的出力

發(fā)電機(jī)的設(shè)備容量設(shè)計(jì)一般是以三相負(fù)荷的平衡條件作為參考依據(jù)而設(shè)定的，假如三相負(fù)荷不協(xié)調(diào)，設(shè)備的容量就只能借助三相負(fù)荷之中最大的一相當(dāng)成限，所以設(shè)備的出力就會(huì)有相應(yīng)的減少。

1.2損耗增大

三相負(fù)荷不平衡的狀態(tài)下，中性線之中一般會(huì)有電流通過(guò)，此時(shí)低壓供電線路的耗損也會(huì)相應(yīng)的提升。

1.3中性點(diǎn)電位出現(xiàn)位移

三相負(fù)荷不平衡的情況下，會(huì)使得三相電壓出現(xiàn)失調(diào)的情況，造成中性點(diǎn)電位出現(xiàn)位移的狀況。在三相之中，大負(fù)荷的一相，電壓也會(huì)相應(yīng)的降低，而負(fù)荷小的一相電壓會(huì)相對(duì)的提升，因此相的負(fù)荷和電壓之間的關(guān)系是反比。所以，假如掌握的中性線電流在20%以下，那么中性點(diǎn)位移就不會(huì)使得三相電壓發(fā)生嚴(yán)重的失衡。一般情況下，電流的不均衡力度β需要在20%以下，列出一個(gè)計(jì)算公式為：

β=（Imax-Icp）/ICPx100%

在上式中，Imax代表的是電流的最大值，而Icp代表的是電流的平均值。

1.4燒壞變壓器

過(guò)大的電流通過(guò)中性線，會(huì)造成配電變壓器的運(yùn)行溫度上升，情況嚴(yán)重的話會(huì)使得變壓器被燒壞。而當(dāng)中性線出現(xiàn)過(guò)大電流的情況下，其中的零部件的零序電流出現(xiàn)的零序磁通一般會(huì)在油箱壁以及鋼結(jié)構(gòu)的組織部件中運(yùn)行，從而造成損耗較大的情況出現(xiàn)，進(jìn)而更加深入的造成配電變壓器運(yùn)行過(guò)程的溫度變高。

1.5影響電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行功率

三相電壓不平衡的狀態(tài)下，會(huì)在異步電動(dòng)機(jī)之中出現(xiàn)一個(gè)逆方向旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)，電動(dòng)機(jī)在順時(shí)針運(yùn)行的過(guò)程中，兩序的磁場(chǎng)作用會(huì)加劇。因?yàn)轫樞蛐D(zhuǎn)的磁場(chǎng)和逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)相比會(huì)更大，所以電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向一般會(huì)和順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的方向一樣。存在逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)，因此也就同樣存在逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)力較大的制動(dòng)力矩，造成電動(dòng)機(jī)的輸出功率變小，同時(shí)也因?yàn)檗D(zhuǎn)子遭受到的阻力不大，所以出現(xiàn)的逆時(shí)針序電流也會(huì)相應(yīng)的提升，這在無(wú)形中也縮短了點(diǎn)動(dòng)力的正常使用周期[1]。

2.改造生活區(qū)低壓供電系統(tǒng)調(diào)整不平衡符合減少電路耗損的主要方式

某企業(yè)在我國(guó)一直以來(lái)的建設(shè)都是屬于重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目，改革開(kāi)放之前的用電一般計(jì)劃集中在照明上，而改革開(kāi)放程度的不斷深入，改革開(kāi)放的步伐不斷邁進(jìn)，企業(yè)在生產(chǎn)建設(shè)的同時(shí)，也同步進(jìn)行職工生活區(qū)的發(fā)展。人民的生活水平不斷提升的同時(shí)，各種家用電器的使用頻率也越來(lái)越高。大功率耗損情況的出現(xiàn)，使得三相電流的幅值和相角之間出現(xiàn)失衡的情況，而且生活區(qū)用戶的電力使用存在較大的不確定性，使得三相負(fù)荷失衡的情況更加嚴(yán)峻。電壓的偏移情況也愈加的嚴(yán)重。實(shí)際運(yùn)作的過(guò)程中，電壓發(fā)生畸變以及線損情況的加深，造成大范圍內(nèi)停電的情況頻發(fā)。因此實(shí)行電路改造是十分迫切的，這也同樣是人們高度重視的一個(gè)問(wèn)題。以下借助某企業(yè)的供電線路做線路改造分析。

2.1改造供電線路

將企業(yè)生活區(qū)內(nèi)的低壓供電線路做全面整改，優(yōu)化調(diào)節(jié)低壓配電線路中的三相負(fù)荷，保證其始終處于平衡協(xié)調(diào)狀態(tài)。定期的檢測(cè)量定三相電壓的平衡狀況，進(jìn)行調(diào)查與研究，觀察實(shí)際的電壓負(fù)荷情況并且做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，盡量降低出現(xiàn)不平衡電壓對(duì)于電壓偏移造成的不良影響。與此同時(shí)，能夠有效的降低三相負(fù)荷電流運(yùn)行的不協(xié)調(diào)性，盡量的減少中性線電流變大的情況，簡(jiǎn)單的說(shuō)就是實(shí)現(xiàn)耗損情況的降低。

2.2用戶電箱調(diào)換

生活區(qū)的住戶將單相轉(zhuǎn)換成三相，每一棟職工住宿單位全部將三相四線的電纜遷移至每一個(gè)單元樓的低壓配電箱之中。

2.3調(diào)整運(yùn)行方式

依照負(fù)荷情況的實(shí)際變化狀況做相應(yīng)的調(diào)整，使用合理方式調(diào)整運(yùn)行方式，恰當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)各個(gè)用戶的用電時(shí)間，充分的減少最大負(fù)荷的情況，添加入最小負(fù)荷，有效的提升負(fù)荷率。

2.4對(duì)電壓做優(yōu)化調(diào)整

在實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中，電負(fù)荷不平衡的狀況在供電設(shè)備的定電流的10%以上時(shí)，使用必要的方式對(duì)負(fù)荷做平衡調(diào)整，或者直接使用更高等級(jí)的電壓完成供電工作。

2.5減少阻抗

減少阻抗的方式可以選擇在一定程度上增加導(dǎo)線的橫截面積，進(jìn)而減少線路耗損情況的發(fā)生，與此同時(shí)能夠減少因?yàn)樨?fù)荷調(diào)整而出現(xiàn)的電壓不穩(wěn)定情況。

2.6提升功率因數(shù)

在操作的過(guò)程中，能夠?qū)⒂脩舻墓β室驍?shù)做適當(dāng)?shù)奶嵘?，減少輸送過(guò)程中的無(wú)功耗損功率。合理的分配各種無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑O(shè)施，并且選擇全新的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)施，將之前使用的三相集中補(bǔ)償替換成分相就地補(bǔ)償。開(kāi)展此項(xiàng)操作的主要原因是因?yàn)槿嚯娋W(wǎng)多是處于一種波動(dòng)的狀態(tài)之下，尤其是民用的單相負(fù)荷，承載的因數(shù)更會(huì)大面積的增加，是無(wú)法和所有的民用電器的使用目標(biāo)相適應(yīng)的。所以依照一項(xiàng)特定的采樣信號(hào)開(kāi)展電容補(bǔ)償操作，這項(xiàng)措施是必要的，也是合理的。

3.效果分析

將某企業(yè)的低壓供電系統(tǒng)進(jìn)行全面改造之后，使用的照明干線全部變成了三相四線的方式，并且對(duì)于之前使用的單相二線照明系統(tǒng)全部更換成全新的三相四線，把一整棟樓的用電負(fù)荷情況以單元或者樓層為單位，平均的分配在三相之上。這樣的操作方式在穩(wěn)定了三相負(fù)荷的同時(shí)，也將一些線路耗損情況降至最低，同時(shí)也能夠有效的實(shí)現(xiàn)輸電干線耗損情況的發(fā)生，此項(xiàng)操作的電能節(jié)約情況是非常明顯的[2]。

假設(shè)全部的負(fù)荷電流是I，單個(gè)的輸電干線電阻是R，而功率因數(shù)是cosα=1使用的是單相二線，在提供電力的同時(shí)，線路的耗損情況是△P1=2I2R （1）

使用三相四線制的電路供應(yīng)方式，將負(fù)荷的以均數(shù)的方式分配至三相之中，那么每一相電流就可以表示成1/3I，那么線損也可以表示成為：△P2=3（1I/3）2R=（1/3）I2R （2）

將（1）和（2）相除，化解能夠得到式子△P1/△P2=2I2R/（1/3I2R）=6倍。

把一些重要性不突出的因素忽略不計(jì)，那么能夠大致的認(rèn)為三相線損只有單相線損的1/6。

通過(guò)實(shí)際數(shù)據(jù)計(jì)算，得出了三相線路的耗損比單相線路的耗損要低至少6倍，在實(shí)際使用的過(guò)程中能夠有效的實(shí)現(xiàn)能源節(jié)約的目的。

4.結(jié)語(yǔ)

進(jìn)行低電壓供電系統(tǒng)的改造，對(duì)三相不平衡情況做調(diào)整能夠有效的提升變壓器的輸出功率以及供電的能力和水平，有效的實(shí)現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行過(guò)程中的資金成本使用效率最大化，減少成本投入，此項(xiàng)操作不管是對(duì)于社會(huì)效益還是經(jīng)濟(jì)效益而言都是十分可觀的。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

[1]巴軍.供電線路三相負(fù)荷不平衡的危害及解決的方法[J].特鋼技術(shù)，2010，03（25）.

[2]王宏超，馮彥.庫(kù)鄯輸油管道低壓供電系統(tǒng)三相負(fù)荷不平衡對(duì)低壓電網(wǎng)的影響與對(duì)策[J].軟件導(dǎo)刊，2011，08（30）.