變壓器負(fù)荷失調(diào)的危害及解決措施

變壓器負(fù)荷失調(diào)的危害及解決措施

1、配電變壓器三相負(fù)載不均衡的危害

1.線損提升：配電變壓器的負(fù)載損耗隨變壓器的負(fù)載電流轉(zhuǎn)變而改變，并與負(fù)載電流的平方正相關(guān)，在變壓器運(yùn)輸相同容積的情形下，三相負(fù)載不均衡，其有功耗損大。

此外，導(dǎo)線上都將產(chǎn)生功率損耗。不均衡度越大，線路損耗就越大。

2.提升配電變壓器的電能耗損：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)載不均衡工況下運(yùn)行中，將會(huì)造成配變耗損的提高。由于配變的功率損耗是隨負(fù)荷的不平衡度而改變的。

3.配變出力降低：配變?cè)O(shè)計(jì)時(shí)，其繞阻構(gòu)造是按負(fù)載平衡運(yùn)行工況定制的，其繞阻特性基本一致，各相短路容量相同。

配變大的允許出力要遭受每相短路容量限制。倘若當(dāng)配變處在三相負(fù)載不均衡工況下運(yùn)作，負(fù)荷輕的一相就有富余容積，從而使配變的出力降低。

其出力降低程度與三相負(fù)載的不平衡度相關(guān)。三相負(fù)載不均衡越多，配變出力降低越多。因此，配變?cè)谌嘭?fù)載不均衡時(shí)運(yùn)作，其輸出容積就不能達(dá)到額定值，其備用容量亦相應(yīng)降低，過載能力也減少。

倘若配變?cè)谪?fù)載工況下運(yùn)作，即易引發(fā)配變發(fā)燙，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致配變燒損。

4.配變產(chǎn)生零序電流：配變?cè)谌嘭?fù)載不均衡工況下運(yùn)作，將產(chǎn)生零序電流，該電流將隨三相負(fù)載不均衡的水平而改變，不均衡度越大，則零序電流也越大。

零序電流根據(jù)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)件部分溫度上升發(fā)燙，繞組絕緣因過熱而加速老化，造成設(shè)備壽命減少。

5.影響用電設(shè)備的安全運(yùn)行：配變是依據(jù)三相負(fù)載均衡運(yùn)行工況定制的，其每相繞組的電阻、漏抗和激磁阻抗基本一致。

當(dāng)配變?cè)谌嘭?fù)載均衡時(shí)運(yùn)作，其三相電流基本相同，配變內(nèi)部每相壓降也基本一致，則配變輸出三相電壓也是均衡的。

倘若配變?cè)谌嘭?fù)載不均衡時(shí)運(yùn)作，其各相輸出電流就不相同，其配變內(nèi)部三相壓降就不相同，這必將造成配變輸出電壓三相不平衡。

同時(shí)，配變?cè)谌嘭?fù)載不均衡時(shí)運(yùn)作，三相輸出電流不一樣，而中性線便會(huì)有電流根據(jù)。因此使中性線產(chǎn)生阻抗壓降，從而導(dǎo)致中性線飄移，導(dǎo)致各相相電壓產(chǎn)生變化，嚴(yán)重危及用電設(shè)備的安全運(yùn)行。

6.電機(jī)效率減少：配變?cè)谌嘭?fù)載不均衡工況下運(yùn)作，將造成輸出電壓三相不平衡。當(dāng)這種不均衡的電壓輸入電機(jī)后，負(fù)序電壓產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與正序電壓產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相反，起到制動(dòng)功效。

但由于正序磁場(chǎng)比負(fù)序磁場(chǎng)要好的多，電機(jī)仍按正序磁場(chǎng)方向旋轉(zhuǎn)。而由于負(fù)序磁場(chǎng)的制動(dòng)功效，必將造成電機(jī)功率降低，從而導(dǎo)致電機(jī)效率減少。

同時(shí)，電動(dòng)機(jī)的升溫和無功損耗，都將隨三相電壓的不平衡度而增大。因此電機(jī)在三相電壓不平衡狀況下運(yùn)作，是非常不經(jīng)濟(jì)和不安全的。

2、導(dǎo)致三相負(fù)載不均衡的原因

（1）對(duì)三相負(fù)荷平衡的必要性了解不足。管理者在管理上沒有嚴(yán)格按規(guī)程要求去做，更沒有按考核要求實(shí)行。

（2）單相用電設(shè)備大量的存有。近些年大量高中檔、大功率單相電器已經(jīng)進(jìn)入尋常百姓家。在單相負(fù)荷耗電量增長(zhǎng)的情形下，加上一起使用的幾率不一致，可能使低壓電網(wǎng)的三相負(fù)載不平衡度增加。

（3）因?yàn)楣芾碚邔?duì)臺(tái)區(qū)的三相負(fù)載變化趨勢(shì)和分配的狀況不熟悉，導(dǎo)致在新增單相客戶用電申請(qǐng)時(shí)，尤其是大的單相設(shè)備在分配時(shí)不能按三相負(fù)荷平衡分配。

（4）臨電和周期性耗電量增大，如夏天、冬天、節(jié)假日期內(nèi)，各客戶耗電量提升力度不一致，導(dǎo)致三相負(fù)載不均衡。

3、改善措施

1.由不一樣負(fù)載引起的電網(wǎng)三相電壓不平衡可以采用的解決方案：

（1）將不一樣負(fù)載分散接在不同供電點(diǎn)，以減少集中連接導(dǎo)致不平衡度嚴(yán)重超標(biāo)的難題。

（2）應(yīng)用交叉換相同方法使不一樣負(fù)載合理分配到各相，盡量使之均衡化。

（3）增加負(fù)載連接點(diǎn)的短路容量，如改變網(wǎng)絡(luò)或提升供電電壓等級(jí)提升系統(tǒng)承擔(dān)不均衡負(fù)載能力。

2.加強(qiáng)管理工作

（1）每年組織專人在制作變壓器網(wǎng)絡(luò)圖和負(fù)載分配圖，把各相上的用電戶數(shù)、電能表的型號(hào)等相關(guān)數(shù)據(jù)制定成便捷易查的報(bào)表，并檢查有無遺漏或新增用戶，結(jié)合負(fù)載變化情況，及時(shí)更新。

（2）給專人配置鉗形表，每月至少進(jìn)行一次負(fù)載檢測(cè)，檢查三相負(fù)載不均衡狀況。

（3）對(duì)于臨電、周期性用電，規(guī)定管理者務(wù)必了解客戶的基本情況、安裝地點(diǎn)、耗電量的改變情況等，再根據(jù)狀況及時(shí)糾正。

（4）新增單相設(shè)備申請(qǐng)用電，搞好負(fù)載的功率分配，盡量均勻分配到三相電路上。

3.調(diào)節(jié)三相不平衡負(fù)載，做到“四均衡”

“四均衡”既計(jì)量點(diǎn)均衡、各環(huán)路均衡、主干線均衡和變壓器低壓出口側(cè)均衡。

在這4個(gè)均衡之中，關(guān)鍵是計(jì)量點(diǎn)和各環(huán)路均衡，可把用戶均值耗電量作為調(diào)節(jié)根據(jù)，把耗電量基本相同的作為一類，各自勻稱調(diào)整至三相上。

4.將三相路線同時(shí)引進(jìn)負(fù)載點(diǎn)

因?yàn)槿嗤瑫r(shí)引進(jìn)負(fù)載點(diǎn)比單相引進(jìn)負(fù)載點(diǎn)時(shí)耗損明顯減少，為了獲得三相負(fù)載的對(duì)稱，應(yīng)將三相路線同時(shí)引進(jìn)負(fù)載點(diǎn)。

盡量擴(kuò)大三相四線制的配電地區(qū)，降低單相供電干線長(zhǎng)短。接戶線應(yīng)盡量由同一電桿上分別從u、v、w三相引進(jìn).且三組單相接戶線的負(fù)荷應(yīng)盡量均衡。

5.合理設(shè)計(jì)電網(wǎng)改造方案

結(jié)合線路改造，為使改造后達(dá)到三相負(fù)荷平衡，務(wù)必合理設(shè)計(jì)電網(wǎng)改造方案。設(shè)計(jì)前要知道負(fù)載變化趨勢(shì)和負(fù)載分配的狀況，開展現(xiàn)場(chǎng)勘察，掌握負(fù)載分布情況，制作負(fù)載分配接線圖。

嚴(yán)格按三相負(fù)荷平衡的原則開展走線，盡量使三相四線深入到各關(guān)鍵負(fù)荷中心。