三相電壓不平衡有哪些危害?
如上圖所示,當(dāng)配電變壓器三相電力嚴(yán)重不平衡,其中一相或兩相超負(fù)荷運行,有的相電力不足,導(dǎo)致變壓器發(fā)熱,嚴(yán)重的導(dǎo)致燒毀配電變壓器,引發(fā)火災(zāi)等事故。
一、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,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,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)載不平衡運行時,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。
二、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)載不平衡工況下運行時,將會造成配變損耗的增加。因為配變的功率損耗是隨負(fù)載的不平衡度而變化的。
三、配變出力減少。
配變設(shè)計時,其繞組結(jié)構(gòu)是按負(fù)載平衡運行工況設(shè)計的,其繞組性能基本一致,各相額定容量相等。配變的允許出力要受到每相額定容量的限制。為此,配變在三相負(fù)載不平衡時運行,其輸出的容量就無法達(dá)到額定值,其備用容量亦相應(yīng)減少,過載能力也降低。
四、配變產(chǎn)生零序電流。
配變在三相負(fù)載不平衡工況下運行,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。運行中的配變?nèi)舸嬖诹阈螂娏?,則其鐵芯中將產(chǎn)生零序磁通。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,零序電流的存也會增加配變的損耗。
五、影響用電設(shè)備的安全運行。
配變是根據(jù)三相負(fù)載平衡運行工況設(shè)計的,其每相繞組的電阻、漏抗和激磁阻抗基本一致。當(dāng)配變在三相負(fù)載平衡時運行,其三相電流基本相等,配變內(nèi)部每相壓降也基本相同,則配變輸出的三相電壓也是平衡的。同時,配變在三相負(fù)載不平衡時運行,三相輸出電流不一樣,而中性線就會有電流通過。三相負(fù)載不平衡運行時,將嚴(yán)重危及用電設(shè)備的安全運行。
六、電動機效率降低。
配變在三相負(fù)載不平衡工況下運行,將引起輸出電壓三相不平衡。電動機的溫升和無功損耗,也將隨三相電壓的不平衡度而增大。所以電動機在三相電壓不平衡狀況下運行,是非常不經(jīng)濟和不安全的。
如何解決這類三相電壓不平衡問題?
一、盡可能地平均分配三相電壓電力負(fù)荷,以免造成嚴(yán)重偏相。
在一些采用低壓三相四線制的地方,可以增設(shè)調(diào)整不平衡電流無功補償裝置來解決經(jīng)常出現(xiàn)的電網(wǎng)中的不平衡電流現(xiàn)象造成的各類后果。這樣的裝置不僅可以補償系統(tǒng)無功,而且也可以調(diào)整不平衡有功電流的作用。另外,根據(jù)實際情況中負(fù)荷矩的不同情況,適當(dāng)?shù)恼{(diào)整接線方式也對合理分配三相負(fù)荷有一定的影響。
二、對三相負(fù)荷中不平衡電流的治理
將不同性質(zhì)符合的等效進(jìn)行分析,確定相間和相對地的無功補償量??傊?,在進(jìn)行比例調(diào)節(jié)系數(shù)額設(shè)置時,需要同時考慮功率因數(shù)的限制條件以及過補償限制的條件。
三、增設(shè)對三相負(fù)荷的檢測調(diào)整。
定期開設(shè)對三相負(fù)荷的檢測工作也是非常必要的。電力的平衡不能是絕對的,只能是盡力做到相對的平衡。對于檢測過程中未發(fā)現(xiàn)問題的部位,也應(yīng)當(dāng)提高瞽惕。在檢測結(jié)束以后,不僅需要進(jìn)行數(shù)據(jù)的整理和分析,還要進(jìn)行及時的反饋。
四、針對工礦、企業(yè)、交通、醫(yī)療、科研領(lǐng)域,可以使用我們的三相無觸點穩(wěn)壓器來解決三相電力不平衡的問題。
我們該款無觸點穩(wěn)壓器是三相分相自動調(diào)節(jié),即便是三相電壓不平衡也可以使用;整機都是無觸點、抗干擾、免維護、無機械故障和碳刷磨損,更好地為負(fù)載提供穩(wěn)定的電壓。
電能質(zhì)量中的三相不平衡問題不僅會干擾配電網(wǎng)其他設(shè)備工作的正常運行,而且容易增加故障,縮短電力設(shè)備的壽命,進(jìn)而產(chǎn)生對通信系統(tǒng)干擾等較大的影響。它不僅影響的是配電網(wǎng)的安全運轉(zhuǎn),更是整個電力系統(tǒng)的經(jīng)濟效益以及用戶的用電情況。因此,從根本上改進(jìn)三相不平衡的問題是非常必要的。