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配变三相负荷不平衡治理

来源:用户上传      作者: 翟利敏

  【摘 要】为严格贯彻落实上级部门要求,全面推动“低电压”综合治理试点工作,结合江西省广丰县低电压实际情况,选取有代表性的台区开展配变三相负荷不平衡治理研究,分析总结治理效果和工作经验,制定一套通过配变三相负荷不平衡治理,达到提高客户端电压和降低损耗的工作流程和标准,实现以点带面,达到解决三相负荷不平衡造成用户出现低电压问题的目的。
  【关键词】配变三相 负荷 不平衡
  变压器在三相负荷不平衡运行时,由于变压器绕组压降不同,出口电压不均衡,用户端电压更是三相偏差较大,电压质量得不到保障。当低压三相负荷不平衡时,不论在三相四线上线路带的负荷如何分配,负荷不平衡度越大,线损增量也越大。当线路输送有效功率P和无功功率Q越大(电流越大)时,线路压降越大,如果某一相负荷过大,而线路线径较小,在线路末端则可能出现低电压。通过调整三相负荷分配,降低三相负荷不平衡率,可以有效降低线路电流,减少压降,提高末端电压。
  1 配变三相负荷不平衡的影响
  1.1增加线路的电能损耗
  在三相四线制的供电网络中,电流通过线路导线时,因为有阻抗想象的存在,所以就一定会产生电能损耗的现象,而且其损耗与通过电流的平方成正比。当三相负荷不平衡运行时,中性线即有电流通过,这样不仅相线有损耗,而且中线也产生损耗,从而增加了电网线路的损耗。
  1.2增加配电变压器电能损耗
  y\y0-12联接的三相变压器三相负荷不对称或三相电流不平衡时,副边产生零序电流,而左边没有零序电流,副边产生的零序电流随着三相负荷不平衡的程度而变化,不平衡的程度越大,则零序电流也越大。副边零序电流在铁芯中产生零序磁通Φ,这种零序磁通Φ通过变压器箱壁及钢构件等附件时将引起铁损,同时这种零序磁通将引起三相电压不对称。
  1.3配电变压器出力减少
  配电变压器设计时,其绕组结构是按负荷平衡运行情况设计的,其绕组性能基本一致,各项额定容量相等。假如当配电变压器处于三相负荷不平衡情况运行,负荷轻的一相就要有富裕的容量,从而使配电变压器出力减少。出力减少程度与三相负荷的不平衡度有关,三相负荷不平衡度越大,配电变压器出力减少越多。
  2 配变三相负荷不平衡治理措施
  2.1人工离线负荷调整
  在我国的目前的电力事业的发展过程中,人工离线负荷调整是供电企业治理三相负荷不平衡的主要方法,它是指运行管理人员通过用电信息采集系统或对用户负荷进行实测,及时掌握配变台区三相负荷不平衡及负荷分布情况,然后制定用户负荷调整方案,采取停电的方式对配变台区中部分用户负荷进行调整,达到将低压线路各相上的负荷平衡分配的目的。该方法无需新增投资,操作实施方便,但由于用电负荷的随机性和不确定性,依靠人工无法根据实际负荷不平衡状况进行在线实时调整,只能在一定程度上降低配变台区三相负荷不平衡的严重程度,同时人工离线负荷调整不可避免地影响用户供电可靠性,且在一定程度上存在安全隐患。
  2.2三相负荷不对称调补
  三相负荷不对称调补有配变相间无功补偿和用电负荷不对称调补两种方案,配变相间无功补偿是指在配电变压器低压侧通过相间无功补偿方式调整三相负荷不平衡状况,该方案只能在一定程度上改善配变自身问题,而不能够解决配变台区低压线路的三相负荷不平衡情况,用电负荷不对称调补是指通过将一个理想补偿网络与负载相并联,把不平衡+线性及中性点不接地的负载变换成单位功率因数相同且负荷平衡的三相有功负荷,在进行无功补偿的同时补偿三相负荷不平衡,但是该方案需要增加并联补偿装置,费用较高、控制难、可靠性低,主要是针对大用电负荷。
  3 主要应用范围
  采用管理措施调整客户端负荷的方式,适用于三相四线几乎全覆盖的台区。通过调整客户接电的相位,来调整支线负荷的平衡,实现主线的负荷平衡,降低三相负荷不平衡率。首先通过“静态”调整客户搭火相位,基本实现支线负荷的平衡;在此基础上,在部分客户端安装负荷转换开关,通过此开关“动态”调整客户搭火相位,实现支线负荷的平衡,最终达到主线的负荷平衡(即台区负荷达到平衡)。
  采取管理措施和技术改造,调整支线负荷的方式,适用于主线是三相四线、支线及以下是二线供电的台区。通过调整支线的搭火相位达到主线负荷的基本平衡,降低台区的三相负荷不平衡率。采用技术改造措施,调整三相负荷的方式,适用于主线或次干线没有三相四线供电的台区。这种台区不具备三相平衡调整的条件,需要根据负荷的大小和结构特点,通过三相四线改造,参照上述两种方式进行三相负荷调整。在采取上述方式治理三相负荷不平衡的同时,应加强管理,避免新的不平衡现象出现。
  4结语
  总之,随着时代的发展,我国的各行各业盗取的将为广阔的发展空间,电力事业作为与我们人类生活息息相关的产业,其发展过程中必然会出现许多问题,配变三相负荷不平衡就是其中的一个问题;如果不采取积极有效的措施来对这个问题进行治理,就会使得阻碍我国的电力事业的发展,使得人们在用电的失去安全的保障。所以就要从人工离线负荷调整和三相负荷不对称调补两个方面来治理配变三相负荷不平衡的现象,只有这样,才会使得我国的居民的用电得到安全的保障,促进我国的电力企业的经济效益的增长,为我国的社会主义现代化建设提供经济支撑。
  参考文献:
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  [3]裴豫华,董天杰.配电变压器三相负荷不平衡的危害及解决措施[J].科技信息,2013,25:422.
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