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摘要：三相不平衡是供电企业中电能质量考核的一个重要指标，三相负荷不平衡引起的低电压问题不但影响供电企业优质服务水平，而且对供电企业整体管理水平的提升带来阻碍，解决低电压问题已刻不容缓。
关键词：配网三相电压不平衡问题分析与处理
引言
随着配电网在电网公司中的重要性不断提高，此前一直未得到足够重视的配变三相不平衡等问题被重新提起。造成配网三相不平衡的原因主要有：低压接线随意性大、单相用户容量增长不可控、低压单相负载运行随机性高、负荷季节性变化等。由此带来的危害主要有：增加变压器损耗、降低变压器利用率、影响变压器寿命及供电质量等。
1配网三相电压不平衡问题分析的成因及影响
1.1三相电压不平衡的形成原因
由于受到一些原因的影响，如低压配电线路布局不合理、管理维护不到位、三相动力用户负荷性质不同等等，从而导致配电台区三相负荷不平衡。对三相负荷进行分配的过程中，因未对用户的单体负荷容量加以了解，只是从用户的实际户数进行初步分配，虽然从表面上，这种分配方式达到了平均性的要求，但事实上却存在较大的偏差，很容易引起三相负荷不平衡的情况；在单相供电模式下，线路的长度不断增加，单相负荷也随之提升，由此也会造成三相负荷不平衡；对于一些用户比较少的台区，有的用户常常会使用功率较大的电器设备，如空调、电磁炉等等，这样容易使原本处于基本平衡的三相负荷被打破；新增用户时，没有充分考虑三相负荷不平衡这一因素，随意将用户接入到配电台区中，致使三相负荷不平衡。
1.2三相电压不平衡的影响
农村地区三相不平衡引起的低电压情况。农村地区因三相不平衡引起电压过低的情况主要产生在比较偏远的地方，低电压主要发生在冬季负荷高峰期和晚高峰期。其次为夏季旅游旺地，由于气候凉爽、空气质量优良，吸引了大量的城市居民常住，加之旅游人员的增长较快，绿色农业、家电负荷成为该地区负荷增长点；冬季负荷高峰期主要是每年的11月-3月，春节前后外出务工人员返回，农村居住人口较平时突然增加，同时由于天气寒冷，照明、取暖设施集中使用造成负荷高峰。配变台区三相负荷不平衡易造成三相电压不对称，并且存在某相电压过低现象。
三相负荷平衡是安全供电的前提。三相负荷不平衡时，轻则降低线路和配电变压器的供电效率，重则会因负荷相重载过大，造成导线烧断、开关烧坏或者变压器烧坏等严重事故。同时低压线路中线线径一般较细，三相负荷不平衡时中线电流过大，会导致发热，有可能引起火灾，或者被烧断。同时只有三相阻抗平衡，才能保证低压漏电保护器安全运行，防止出现人身触电伤亡等恶性事故。
三相负荷保持平衡是降低线损的基本。三相负荷不平衡将会产生不平衡电压，出现电压偏移，增大中性线的电流，就会大大增加线路的损耗。实践证明，一般情况下如三相负荷不平衡可引起线损率上升2％~10％，三相负荷不平衡度如果大于10％，则台区线损将会很明显的增加，较大的影响企业的经济效益。三相电器的效率降低。配变如果在三相负载不平衡情况下运行，输出的电压三相也会不平衡。由于存在着正序、负序、零序三个电压分量，当三相不平衡的电压输入三相电器后，负序电压产生旋转磁场和正序电压产生的旋转磁场相反，就会引起制动效应。由于正序磁场比负序磁场强，电动机仍按正序磁场方向转动，而负序磁场的制动作用，必将引起电动机输出功率降低，从而导致电动机输出效率降低。运行时电动机的温度和无功损耗，也将随电压的不平衡升高和增大，如果这种情况下长时间运行就会出现故障或者事故。
2配网三相电压不平衡处理措施
2.1平衡配电变压器的三相负荷
配电网设计时，应尽量将单相负荷分类，根据合理的用户数量、不同的负荷类别和相关的漏电情况等不同分类方法，均衡配置负荷，尽量使三相平衡。根据规程规定，在TN及TT系统中当选用Y/y0绕组的三相变压器时，由单相不平衡负荷引起的中性线电流不得超过低压绕组额定电流的25%。配电网运行时，应监测配电变压器出口和部分主干线的三相电流，及时调整不平衡负荷，或者根据用户的电能表抄见电量算出用户的实际平均负荷，并以此为参照重新调整三相负荷。其次，首先平衡低压线路末端的负荷，再平衡主干线和出线端负荷，即从电源末端用户向前端调整，从分支线向主干线调整。根据规程规定，一般要求配电变压器低压侧电流的不平衡度不大于10%，低压侧干线及主变压器分支线首端的电流不平衡度不大于20%。此外，对于因参数不对称导致的三相不平衡运行，需要装置三相断相保护器，或者配合相应的继电保护装置，当有故障时可以快速切断电源。
2.2合理应用无功补偿装置
在配电网中，无功补偿装置最为突出的作用是能够降低设备和线路损耗，从而提升供电效率和质量，通过对补偿装置的合理选择，可以使配电系统的损耗得到有效降低。同时，无功补偿装置可以使负荷不平衡引起的系统不平衡问题得到缓解，尤其是能够改善零序电流，从而提高三项不平衡度，降低配变损耗。虽然这种方法可以解决低压配电网的三相负荷不平衡问题，但是由于补偿装置的体积较大，加之安装与运维成本较高，所以该方法的经济性偏低，如果想要大范围推广使用，除了要缩小补偿装置的体积之外，还应当采取相应的措施降低安装和运维费用。
2.3对变压器负荷进行实际测量
在配变负荷实测工作的过程中看似简单，但仍有部分问题需要重点注意。一是，在实测工作过程中，不能单单只测量配变低压的三相相电流，同时需要测量零线的电流，这样可以及时分析出三相不平衡的情况。二是，在实际测试工作中，要扩展到配电线路的分支端或者末端，使用此方式可以尽量找出不平衡区域，找到需要调整的负荷点。三是，对负荷的实测工作要有时间节点，比如定期进行或者抽查进行，对于一些大负荷的区域或高峰期间应增加实测的频率，通过及时的抽查低压线路的电流，准确判断设备的运行情况，做好负荷的合理分配工作，防止出现异常情况，影响设备的正常运行。
2.4采用人工换相的方法
通过人工对三相负荷不平衡进行控制是较为传统的方法，如果配电台区长期处于三相负荷不平衡的状态，可以采用的人工换相的方法进行解决处理。从经济性的角度上讲，这种方法主要依赖于人工，相关费用较低，但在进行换相前，需要对三相负荷不平衡的原因进行精密的数据分析，获取用户的负荷曲线，根据计算结果，确定最佳的换相方案。同时，应用该方法时，要求换相操作人员应具备过硬的专业技术和丰富的经验。
2.5合理解决新增负荷
在对配电网进行规划的过程中，应当遵循“小多短”的原则，即容量要小、布点要多、半径要短，配变的位置应当尽可能靠近负荷中心，并对供电区域进行合理划分；对于有条件的中等负荷区域，应增加四线制供电，这样可以在出现三相负荷不平衡时，对符合进行调整；对配电台区内的负荷接线图进行完善，并做好台区内的理论线损计算，并定期对线损的影响因素进行分析，借此来减少配电台区改造的随意性；对报装接电的用户，必须核实其负荷情况，如性质、大小以及用电时间等，在不影响三相负荷平衡的前提下，再为其进行接电，由此可以减少因负荷接入导致的不平衡问题；配电台区应当加大对新增用户的监控力度，及时掌握台区内负荷水平的变化情况。
结论
综上所述，在低压配电网中，三相负荷不平衡问题普遍存在，为确保配网运行的稳定性，应对三相负荷不平衡的原因进行分析，并采取合理可行的措施加以防范和控制，只有这样，才能使低压配电网的运行更加安全、可靠。三相负荷不平衡治理适用于农村单相负荷较多，三相负荷较少的台区，对于负荷同时率较低的台区应健全资料、多次进行调整，直至不平衡率降至最低。如果农村配变的三相负荷不平衡度都达到规定范围，其后期产生的经济效益也将会十分可观，电网安全可靠运行也能得到保证，为农村地区群众生产生活用电需求做好电力保障工作。
参考文献
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