陳家楷 丁靈衛(wèi) 施旸

【摘要】在我國(guó)經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展的前提下， 各地加大了對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的改造與建設(shè)， 因?yàn)樽儔浩髟陔娏κ褂眠^程中起著重要的作用， 可以說是配電環(huán)節(jié)中的一個(gè)重要的中心樞紐， 對(duì)變壓器進(jìn)行科學(xué)、合理的線路網(wǎng)絡(luò)配置不僅可以保證電力系統(tǒng)的安全性， 而且還是變壓器低損供電的保證， 以提高配電三相負(fù)荷的平衡性， 降低線損， 提高電量利用率， 保證人們生產(chǎn)和生活的穩(wěn)定性。本文就關(guān)于配電三相負(fù)荷不平衡產(chǎn)生及影響線損的研究進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】配電三相負(fù)荷;不平衡;影響;線損

近年來，我國(guó)在大幅度的進(jìn)行電網(wǎng)改造工作，在電網(wǎng)改造工作中變壓器肩負(fù)了重要的過渡作用，可以說變壓器的使用是配電臺(tái)區(qū)的核心樞紐部分，而配電臺(tái)區(qū)的線路網(wǎng)則是變壓器輸送電力的通道。顯然，變壓器與配電臺(tái)區(qū)有著而不可分割的聯(lián)系，科學(xué)、合理的線路網(wǎng)絡(luò)為變壓器提供了安全的工作環(huán)境，而變壓器的低壓側(cè)則會(huì)采用常見的三相四線的混合用電法，還加入了一些其他的單相負(fù)載設(shè)備，這幾項(xiàng)設(shè)備的運(yùn)行使變壓器處于三相平衡的運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)配電變壓器出現(xiàn)三相不平衡時(shí)將會(huì)造成嚴(yán)重的電力損耗和線路損耗，威脅整個(gè)地區(qū)的用電安全。

1配電三相負(fù)荷不平衡產(chǎn)生的原因分析

1.1單相負(fù)荷不可控

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，民眾的生活質(zhì)量和生活水平不斷提高，所以電器的使用量不斷增加。民眾用的很多電器都是單相用電，易出現(xiàn)線路故障。普通家庭的電器分為大中小型，會(huì)導(dǎo)致單相負(fù)荷不斷激增，導(dǎo)致配電網(wǎng)的不可控性大大增加，致使三相電網(wǎng)的失衡情況。

1.2不合理的配電網(wǎng)布局

很多施工工作者對(duì)三相負(fù)荷平衡不太理解，在工程施工環(huán)節(jié)隨意連接表箱，導(dǎo)致其中一相的負(fù)荷超載，其他相則沒有負(fù)荷，從而產(chǎn)生不均衡情況。此外，我國(guó)對(duì)于配電網(wǎng)的改造力度在不同的區(qū)域也各有差異。對(duì)于通道，樹線結(jié)構(gòu)的矛盾是不可避免的，這也對(duì)配電網(wǎng)通道起到了一定的限制作用，引發(fā)三相負(fù)荷不平衡的情況，進(jìn)而導(dǎo)致不同程度的線損。

1.3用電的影響

用電的影響很廣，一方面涵蓋季節(jié)性的用電高峰時(shí)期，另一方面涵蓋了企業(yè)和單位的大型設(shè)備用電。此外，一些教育部門還有醫(yī)療機(jī)構(gòu)的照明負(fù)荷，也會(huì)引發(fā)線路負(fù)荷失衡，并且一些臨時(shí)性的用電也要非常重視關(guān)注。

2配電三相負(fù)荷不平衡產(chǎn)生的影響

2.1增加配電線損

一般在正常情況下，負(fù)荷的電流的平方和配變的負(fù)荷損耗是成正比的。因此，在三相負(fù)荷失衡的情況下，配變輸出的功率是一樣的，此時(shí)負(fù)載損耗會(huì)超過平衡時(shí)的線損。其中變壓器的繞組結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是對(duì)稱運(yùn)行的，因此不對(duì)稱運(yùn)行的情況發(fā)生時(shí)，會(huì)導(dǎo)致變壓器的效率受到很大的影響，也降低了過載能力。

2.2導(dǎo)致線路和設(shè)備的損壞

三相負(fù)荷不平衡時(shí)，會(huì)導(dǎo)致其中一相的電流提高，超負(fù)荷情況嚴(yán)重，然后這一相的溫度不斷上升，出現(xiàn)燒斷線路、線路過流跳閘以及相關(guān)設(shè)備被燒壞的情況，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致大規(guī)模的停電停產(chǎn)情況。

2.3降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的效率

不平衡電壓的產(chǎn)生，是因?yàn)檎５碾妷褐挟a(chǎn)生了不必要的電壓分量，主要是正序、負(fù)序以及零序三種。如果這三種電壓分量不經(jīng)過任何處理進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)，由于正序分量和負(fù)序分量性質(zhì)相反，所以產(chǎn)生的電磁場(chǎng)方向也呈反向，正序分量的磁場(chǎng)強(qiáng)度要大于負(fù)序分量，所以電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向會(huì)朝著正序方向。在磁場(chǎng)的相互作用下，電動(dòng)機(jī)的輸出功率會(huì)受到嚴(yán)重影響，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)效率有所下降。

2.4民眾的生命安全受到威脅

在配電三相負(fù)荷發(fā)生不平衡的情況下，線路電壓會(huì)發(fā)生不穩(wěn)定的情況。當(dāng)配電三相負(fù)荷發(fā)生不平衡時(shí)，中性線電流會(huì)超過相線電流，此時(shí)中心線被燒，中位點(diǎn)出現(xiàn)位移，單相電壓極有可能升高甚至到高壓的情況。若沒有及時(shí)增強(qiáng)中性線的保護(hù)力度，會(huì)使民眾的財(cái)產(chǎn)生命安全受到危及。

3降低線損的解決措施

要想有效的減少線損， 就必須要徹底的消除三相負(fù)荷不平衡現(xiàn)象的產(chǎn)生， 其辦法也有很多種， 具體來講就要要進(jìn)行前期規(guī)劃的合理性、做好低壓擴(kuò)裝工作并對(duì)各個(gè)負(fù)荷點(diǎn)做好維護(hù)與保養(yǎng)， 同時(shí)還要提高工作人員的綜合素質(zhì)。

3.1做好配電網(wǎng)三相負(fù)荷前期的規(guī)劃工作

在開展電網(wǎng)工作的前期規(guī)劃時(shí)，首先要深入研究掌握具體的用電結(jié)構(gòu)、實(shí)際布局和負(fù)荷的具體分布情況，然后對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃。同時(shí)，運(yùn)用三相四線制的供電模式，也要有效避免迂回供電現(xiàn)象和樹形供電的情況，保障配電可以靠近負(fù)荷中心。在安裝用戶的表箱時(shí)，最好運(yùn)用集裝，使其有序性得到保障，促使電負(fù)荷得到很好的平衡性。在規(guī)劃期間，必須要調(diào)研好區(qū)域用戶的實(shí)際用電狀況，科學(xué)合理地選取導(dǎo)線的規(guī)格，采用適合的導(dǎo)線截面，促使線路在運(yùn)行工作中的能量的損耗率和導(dǎo)線的電阻呈正比關(guān)系，導(dǎo)線的截面越大能量的損耗相應(yīng)就會(huì)越小。

3.2安排好低壓業(yè)擴(kuò)報(bào)裝的工作

在低壓?jiǎn)蜗嘤秒姷呢?fù)荷出現(xiàn)顯著增加時(shí)，電力工作人員要注意將電量非常平均地分配到三相，并在新電負(fù)荷接入前，很好地均衡用戶們的用電負(fù)荷，進(jìn)而顯著降低配電三相負(fù)荷的不平衡狀態(tài)，有效降低線損的情況。

3.3增強(qiáng)配電管理工作

在管理配電三相負(fù)荷不平衡時(shí)，要做好線中負(fù)荷的測(cè)量以及調(diào)整工作。相關(guān)工作人員必須進(jìn)行實(shí)地考察測(cè)量，對(duì)其具體的負(fù)荷分布進(jìn)行精確繪制，以確保測(cè)量的精確性。此外，要定期檢查測(cè)量相關(guān)的線路，當(dāng)發(fā)現(xiàn)負(fù)荷的具體不平衡點(diǎn)后，要及時(shí)予以調(diào)整，緩解和消除對(duì)線路的不良影響。在開展具體實(shí)測(cè)時(shí)，還要注重針對(duì)性，尤其是在用電的高峰時(shí)期，大大提高實(shí)測(cè)次數(shù)，進(jìn)而更好地了解掌握配電網(wǎng)的變化情況，并且很好地調(diào)整負(fù)荷的均衡性，降低對(duì)線路的不良影響。在選擇接入三相四線的零線時(shí)，必須要加大其零線的規(guī)格，以便在三相負(fù)荷不平衡時(shí)零線保持正常的工作狀態(tài)，不斷線。

3.4 提高工作人員的綜合素質(zhì)

作為電力工作者， 除了要掌握專業(yè)的理論知識(shí)和嫻熟的操作技能之外， 還要加強(qiáng)思想政治方面的教育， 要讓他們進(jìn)行定期的學(xué)習(xí)和培訓(xùn)， 正確認(rèn)識(shí)配電三相負(fù)荷不平衡產(chǎn)生所帶來的損失和后果， 增強(qiáng)他們的責(zé)任心和使命感， 做到為電力事業(yè)的健康、安全運(yùn)行貢獻(xiàn)全部的力量。

結(jié)語

變壓器的三相負(fù)荷不平衡問題和線損問題是當(dāng)前電力企業(yè)發(fā)展過程中常遇到的問題，它損害著用電雙方的利益，因此應(yīng)當(dāng)及時(shí)解決。三相不平衡產(chǎn)生的原因和線損產(chǎn)生的原因較為簡(jiǎn)單，因此有清晰的解決方案，但企業(yè)不能因此掉以輕心，應(yīng)當(dāng)落實(shí)這些工作從而保證用電安全。

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