

行業(yè)資訊電力系統(tǒng)的三相電壓平衡程度是電能質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。三相電壓不平衡過大將導(dǎo)致一系列的危害。這種三相電壓不平衡并不影響三相電壓的平衡性,因此不會(huì)影響用戶的正常供電,但對(duì)輸電線、變壓器?;ジ衅鳌1芾灼鞯仍O(shè)備的安全是有威脅的,所以必須要及時(shí)消除。
三相電壓不平衡的危害
(1)當(dāng)電機(jī)承受三相不平衡電壓時(shí),將產(chǎn)生和正序電壓相反的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),在轉(zhuǎn)子中感應(yīng)出兩倍頻電壓,從而引起定子、轉(zhuǎn)子鋼損和轉(zhuǎn)子鐵損的增加,使電機(jī)附加發(fā)熱,并引起二倍頻的附加振動(dòng)力矩,危及安全運(yùn)行。據(jù)國(guó)外文獻(xiàn)介紹,當(dāng)電動(dòng)機(jī)在額定轉(zhuǎn)矩下負(fù)序電壓為4%運(yùn)行時(shí),僅由于附加發(fā)熱,其絕緣壽命就縮短一半。
(2)如果在電力系統(tǒng)中有較大的不平衡電壓,特別是一些動(dòng)態(tài)的非線性不平衡負(fù)荷(如電弧爐、電氣化鐵路、電焊機(jī)等),則將在其近區(qū)電網(wǎng)中出現(xiàn)較高的負(fù)序和諧波水平。在負(fù)序和諧波的共同作用下,就會(huì)造成以負(fù)序?yàn)V過器為啟動(dòng)元件的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置誤動(dòng)作。這對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行是有嚴(yán)重威脅的。
(3)電壓不平衡使換流設(shè)備產(chǎn)生附加的諧波電流(非特征諧波),而這種設(shè)備-般在設(shè)計(jì)上只允許2%的不平衡度。
(4)電壓不平衡使發(fā)電機(jī)和變壓器的容量利用率下降:由于不平衡時(shí)最大相電流不能超過額定值,
變壓器的三相負(fù)荷不平衡不僅會(huì)使負(fù)荷較大的一相線圈可能絕緣過熱導(dǎo)致壽命縮短,而且還會(huì)由于磁路不平衡,大量漏磁通經(jīng)箱壁使其嚴(yán)重發(fā)熱,造成附加損耗。
(5)
(6)電力損耗(線損率)是電網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的標(biāo)志。當(dāng)電網(wǎng)給不對(duì)稱負(fù)荷供電時(shí),會(huì)使電力損耗增加。如果三相電流不平衡,負(fù)序電流為25%,則有功功率損耗將達(dá)1+0.252=1.06倍。顯然三相電流越不平衡,則造成的損耗越大。
(7)在低壓系統(tǒng)中如三相電壓不平衡,對(duì)照明和家用電器正常安全用電會(huì)造成威脅,因?yàn)檫@類設(shè)備大多數(shù)為單相用電。如接在電壓過高的相上用電,則會(huì)使設(shè)備壽命縮短,以致燒壞:如接在電壓過低的相上用電,則設(shè)備不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)和照度不足。
改善三項(xiàng)不平衡的措施
由不對(duì)稱負(fù)荷引起的電網(wǎng)三相不平衡,可以采用下列方法解決:
(1 )將不對(duì)稱負(fù)荷分散接到不同的供電點(diǎn),以減小集中連接造成不平衡度超標(biāo)問題;
(2)使不對(duì)稱負(fù)荷合理分配到各相,盡量使其平衡化(換相連接) ;
(3)將不對(duì)稱負(fù)荷接到更高電壓級(jí)上供電,以使連接點(diǎn)的短路容量SSC足夠大(例如對(duì)于單相負(fù)荷,SSC大于50倍負(fù)荷容量時(shí),就能保證連接點(diǎn)的電壓不平衡度小于2%) ;
(4)采用平衡裝置。