三相不平衡產(chǎn)生的原因都有哪些_具體是哪些原因造成的_怎么解決

三相不平衡是電能質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)，雖然影響電力系統(tǒng)的因素有很多，但正常性不平衡的情況大多是因?yàn)槿嘣萍?、線路參數(shù)或負(fù)荷不對稱。由于三相負(fù)荷的因素是不一定的，所以供電點(diǎn)的三相電壓和電流極易出現(xiàn)不平衡的現(xiàn)象，損耗線路。不僅如此，其對供電點(diǎn)上的電動機(jī)也會造成不利的影響，危害電動機(jī)的正常運(yùn)行。因此，如果三相不平衡超過了配電網(wǎng)可以承受的范圍，那么整體的電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行就會受到影響。本文首先介紹了三相不平衡產(chǎn)生的原因，其次介紹了三相不平衡帶來的影響，最后闡述了解決三相不平衡的措施，具體的跟隨小編一起來了解一下。

三相不平衡產(chǎn)生的原因

1、斷線故障

如果一相斷線但未接地，或斷路器、隔離開關(guān)一相未接通，電壓互感器保險(xiǎn)絲熔斷均造成三相參數(shù)不對稱。上一電壓等級線路一相斷線時(shí)，下一電壓等級的電壓表現(xiàn)為三個(gè)相電壓都降低，其中一相較低，另兩相較高但二者電壓值接近。本級線路斷線時(shí)，斷線相電壓為零，未斷線相電壓仍為相電壓。

2、諧振引起三相電壓不平衡

（1）基頻諧振

基頻諧振，特征類似于單相接地，即一相電壓降低，另兩相電壓升高，查找故障原因時(shí)不易找到故障點(diǎn)，此時(shí)可檢查特殊用戶，若不是接地原因，可能就是諧振引起的。

（2）分頻諧振

另一種是分頻諧振或高頻諧振，特征是三相電壓同時(shí)升高。

另外，還要注意，空投母線切除部分線路或單相接地故障消失時(shí)，如出現(xiàn)接地信號，且一相、兩相或三相電壓超過線電壓，電壓表指針打到頭，并同時(shí)緩慢移動，或三相電壓輪流升高超過線電壓，遇到這種情況，一般均屬諧振引起。

3、接地故障

當(dāng)線路一相斷線并單相接地時(shí)，雖引起三相電壓不平衡，但接地后電壓值不改變。單相接地分為金屬性接地和非金屬性接地兩種。金屬性接地，故障相電壓為零或接近零，非故障相電壓升高1.732倍，且持久不變；非金屬性接地，接地相電壓不為零而是降低為某一數(shù)值，其他兩相升高不到1.732倍。

諧振原因隨著工業(yè)的飛速發(fā)展，非線性電力負(fù)荷大量增加，某些負(fù)荷不僅產(chǎn)生諧波，還引起供電電壓波動與閃變，甚至引起三相電壓不平衡。

4、用電負(fù)荷的不斷變化

造成用電負(fù)荷不穩(wěn)定的原因包括了地II經(jīng)常出現(xiàn)的拆遷，移表或者用電用戶的增加；臨時(shí)用電和季節(jié)性用電的不穩(wěn)定性。這樣在總量上和時(shí)間上的不確定和不集中性使得用電的負(fù)荷也不得不跟隨實(shí)際情況而變化。

5、三相負(fù)荷的不合理分配

很多的裝表接電的工作人員并沒有專業(yè)的對于三相負(fù)荷平衡的知識概念，因此在接電的時(shí)候并沒有注意到要控制三相負(fù)荷平衡，只是盲目和隨意的進(jìn)行電路的接電荷裝表，這在很大程度上造成了三相負(fù)荷的不平衡。其次，我國的大多數(shù)電路都是動力和照明混為一體的，所以在使用單相的用電設(shè)備時(shí)，用電的效率就會降低，這樣的差異進(jìn)一步加劇了配電變壓器三相負(fù)荷的不平衡狀況。

6、對于配變負(fù)荷的監(jiān)視力度的削弱

在配電網(wǎng)的管理上，經(jīng)常會忽略三相負(fù)荷分配中的管理問題。在配電網(wǎng)的檢測上，對配電變壓器的三相負(fù)荷也沒有進(jìn)行定期的檢測和調(diào)整。除此之外，還有很多因素造成了三相不平衡的現(xiàn)象，例如線路的影響以及三相負(fù)荷矩的不相等等。

8、負(fù)載過重

電動機(jī)處于過載運(yùn)行狀態(tài)，尤其是起動時(shí)，電動機(jī)定、轉(zhuǎn)子電流增大發(fā)熱。時(shí)間略長，極易出現(xiàn)繞組電流不平衡現(xiàn)象。負(fù)載過重主要表現(xiàn)在：

（1）皮帶、齒輪等傳動機(jī)構(gòu)過緊或過松。

（2）聯(lián)軸機(jī)件歪斜，傳動機(jī)構(gòu)有異物卡住。

（3）潤滑油干澀，軸承卡殼，機(jī)械銹死（其中包括電動機(jī)本身機(jī)械故障）。

（4）電壓過高或過低，使損耗增加。

（5）負(fù)載搭配不當(dāng)，電動機(jī)額定功率小于實(shí)際負(fù)載。

9、操作、維護(hù)不當(dāng)

操作人員不能定期做好電氣設(shè)備的檢查保養(yǎng)工作，是人為造成電動機(jī)漏電、缺相運(yùn)行，產(chǎn)生不平衡電流的主要因素。 操作維護(hù)不當(dāng)主要表現(xiàn)在：

（1）操作安裝人員將相、零線接反。

（2）進(jìn)線與接線盒相碰，有漏電流。

（3）各連接開關(guān)、觸點(diǎn)松脫、氧化等原因造成缺相現(xiàn)象。

（4）頻繁起動，起動時(shí)間過長或過短，造成熔絲斷相。

（5）長期使用，缺少保養(yǎng)，使電動機(jī)衰老，局部絕緣退化。

三相不平衡帶來的影響

1、增加線路的電能損耗

在三相四線制供電網(wǎng)絡(luò)中，電流通過線路導(dǎo)線時(shí)，因存在阻抗必將產(chǎn)生電能損耗，其損耗與通過電流的平方成正比。當(dāng)?shù)蛪弘娋W(wǎng)以三相四線制供電時(shí)，由于有單相負(fù)載存在，造成三相負(fù)載不平衡在所難免。當(dāng)三相負(fù)載不平衡運(yùn)行時(shí)，中性線即有電流通過。這樣不但相線有損耗，而且中性線也產(chǎn)生損耗，從而增加了電網(wǎng)線路的損耗。

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(shè)備，當(dāng)其在三相負(fù)載不平衡工況下運(yùn)行時(shí)，將會造成配變損耗的增加。因?yàn)榕渥兊墓β蕮p耗是隨負(fù)載的不平衡度而變化的。

3、配變產(chǎn)生零序電流

配變在三相負(fù)載不平衡工況下運(yùn)行，將產(chǎn)生零序電流，該電流將隨三相負(fù)載不平衡的程度而變化，不平衡度越大，則零序電流也越大。運(yùn)行中的配變?nèi)舸嬖诹阈螂娏鳎瑒t其鐵芯中將產(chǎn)生零序磁通。（高壓側(cè)沒有零序電流）這迫使零序磁通只能以油箱壁及鋼構(gòu)件作為通道通過，而鋼構(gòu)件的導(dǎo)磁率較低，零序電流通過鋼構(gòu)件時(shí)，即要產(chǎn)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熱而加快老化，導(dǎo)致設(shè)備壽命降低。同時(shí)，零序電流的存也會增加配變的損耗。

4、電動機(jī)效率降低

配變在三相負(fù)載不平衡工況下運(yùn)行，將引起輸出電壓三相不平衡。由于不平衡電壓存在著正序、負(fù)序、零序三個(gè)電壓分量，當(dāng)這種不平衡的電壓輸入電動機(jī)后，負(fù)序電壓產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場與正序電壓產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場相反，起到制動作用。

三相不平衡解決措施

1、重視規(guī)劃，加強(qiáng)溝通

重視低壓配電網(wǎng)的規(guī)劃工作，加強(qiáng)與地方政府規(guī)劃等部門的工作溝通，避免配電網(wǎng)建設(shè)無序，尤其避免在低壓配電網(wǎng)中出現(xiàn)頭痛醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳的局面，在配電網(wǎng)建設(shè)和改造當(dāng)中對低壓臺區(qū)進(jìn)行合理的分區(qū)分片供電，配變布點(diǎn)盡量接近負(fù)荷中心，避免扇型供電和迂回供電，配電網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)要遵循“小容量、多布點(diǎn)、短半徑”的配變選址原則。

2、爭取低壓集束導(dǎo)線供電

在對采用低壓三相四線制供電的地區(qū)，要積極爭取對有條件的配電臺區(qū)采用3芯或者4芯電纜或者用低壓集束導(dǎo)線供電至用戶端，這樣可以在低壓線路施工中最大程度的避免三相負(fù)荷出現(xiàn)偏相的出現(xiàn)，同時(shí)要做好低壓裝表工作，單相電表在A、B、C三相的分布盡量均勻，避免出現(xiàn)單相電只掛接在一相或者兩相上，在線路末端造成負(fù)荷偏相。

3、多點(diǎn)接地，降低零線電能損耗

在低壓配電網(wǎng)零線采用多點(diǎn)接地，降低零線電能損耗。目前由于三相負(fù)荷的分布不平衡，導(dǎo)致了零線出現(xiàn)電流，按照規(guī)程要求零線電流不得超過相線電流的25%，在實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中，由于零線導(dǎo)線截面較細(xì)，電阻值較相同長度的相線大，零線電流過大在導(dǎo)線上也會造成一定比例的電能損耗，所以建議在低壓配電網(wǎng)公用主零線采用多點(diǎn)接地，降低零線電能損耗，避免因?yàn)樨?fù)荷不平衡出現(xiàn)的零線電流產(chǎn)生的電壓嚴(yán)重危及人身安全，而且通過多點(diǎn)接地，減低了因?yàn)榘l(fā)熱等原因造成的零線斷股斷線，使得用戶使用的相電壓升高，損壞家用電器。此外對于零線損耗問題，在目前一般低壓電纜中，零線的截面為相線的1/2，電阻值大造成了在三相負(fù)荷不平衡時(shí)，零線損耗加大，為此可以考慮到適當(dāng)增大零線的導(dǎo)線截面，例如采用五芯電纜，每相用一個(gè)芯線而零線則用兩個(gè)芯線。

4、安裝三相不平衡智能調(diào)節(jié)器

領(lǐng) 步技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，針對三相不平衡問題，研發(fā)出的三相不平衡智能調(diào)節(jié)器-STUR。該產(chǎn)品有效地解決了這個(gè)難題，該裝置具有在補(bǔ)償系統(tǒng)無功的同時(shí)調(diào)整不平衡有功電流的作用。其理論結(jié)果可使三相功率因數(shù)均補(bǔ)償至1，三相電流調(diào)整至平衡。實(shí)際應(yīng)用表明，可使三相功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)?.95以上，使不平衡電流調(diào)整到變壓器額定電流的10％以內(nèi)。