用電環(huán)節(jié)的不平衡是指系統(tǒng)中三相負荷不對稱所引起的系統(tǒng)三相不平衡。三相負荷不對稱是系統(tǒng)三相不平衡的主要因素。產生三相負荷不對稱的主要原因是單相大容量負荷,在三相系統(tǒng)中的容量和電氣位置分布不合理。電力系統(tǒng)是由發(fā)電、輸電、配電和用電各個環(huán)節(jié)組成的統(tǒng)一整體。
其中供電環(huán)節(jié)所涉及的三相元件有發(fā)電機、變壓器和線路等。本文主要講解一下關于三相發(fā)電機的不平衡,交流發(fā)電機的三相不平衡現(xiàn)象主要有三種: 三相電流不平衡而三相電阻基本平衡、三相電阻不平衡而三相電流基本平衡、三相電流和三相電阻都不平衡。下面就針對這三種不平衡的現(xiàn)象產生的原因逐一進行分析:
1.三相電流不平衡而三相電阻基本平衡,產生的原因有:
(1)有輕微匝間短路或相間短路故障,可通過繞組的匝間絕緣測試試驗來判斷,三相的波形差異會較大。
(2)鐵芯內外圓嚴重不同心也可以導致三相電流不平衡,嚴重的會導致定轉子相擦,可從聲音上加以判斷。
(3)三相中有個別相繞組有頭尾反接的線圈,交流三相發(fā)電機在滿壓啟動時,會伴隨較重的電磁聲且電流很大,轉子不能全速運轉,若不及時停機繞組將會很快燒毀。
2.三相電阻不平衡而三相電流基本平衡,產生的原因有:
(1)繞組材質不均勻或線徑小于標準值。
(2)阻值大的一相中有的接點焊接質量不好又稱虛焊,特別是多股并繞的線圈,可能有個別線股沒有接上。
3.三相電流和三相電阻都不平衡,產生的原因有:
(1)匝間有嚴重的短路故障,測試繞組的匝間絕緣時三相的波形會嚴重不重合。
(2)用錯線圈或繞組匝數(shù)有誤,此時三相電阻的不平衡度會很大。
(3)并聯(lián)支路數(shù)有誤或接線有錯誤,可測量繞組的三相冷態(tài)電阻,與標準值會有較大的差異。
交流三相發(fā)電機的三相不平衡會損壞繞組,影響電機的使用壽命,嚴重的會很快燒毀繞組。正確的進行分析交流三相發(fā)電機三相不平衡產生的原因,能夠有利于交流三相電機故障的修理和電機的維護。