一、三相不平衡有以下原因:
1、斷線故障
如果一相斷線但未接地,或斷路器、隔離開關(guān)一相未接通,電壓互感器保險(xiǎn)絲熔斷均造成三相參數(shù)不對稱。上一電壓等級線路一相斷線時(shí),下一電壓等級的電壓表現(xiàn)為三個(gè)相電壓都降低,其中一相較低,另兩相較高但二者電壓值接近。本級線路斷線時(shí),斷線相電壓為零,未斷線相電壓仍為相電壓。
2、諧振引起三相電壓不平衡
(1)基頻諧振
基頻諧振,特征類似于單相接地,即一相電壓降低,另兩相電壓升高,查找故障原因時(shí)不易找到故障點(diǎn),此時(shí)可檢查特殊用戶,若不是接地原因,可能就是諧振引起的。
(2)分頻諧振
另一種是分頻諧振或高頻諧振,特征是三相電壓同時(shí)升高。
另外,還要注意,空投母線切除部分線路或單相接地故障消失時(shí),如出現(xiàn)接地信號,且一相、兩相或三相電壓超過線電壓,電壓表指針打到頭,并同時(shí)緩慢移動(dòng),或三相電壓輪流升高超過線電壓,遇到這種情況,一般均屬諧振引起。
3、接地故障
當(dāng)線路一相斷線并單相接地時(shí),雖引起三相電壓不平衡,但接地后電壓值不改變。單相接地分為金屬性接地和非金屬性接地兩種。金屬性接地,故障相電壓為零或接近零,非故障相電壓升高1.732倍,且持久不變;非金屬性接地,接地相電壓不為零而是降低為某一數(shù)值,其他兩相升高不到1.732倍。
諧振原因隨著工業(yè)的飛速發(fā)展,非線性電力負(fù)荷大量增加,某些負(fù)荷不僅產(chǎn)生諧波,還引起供電電壓波動(dòng)與閃變,甚至引起三相電壓不平衡。
4、用電負(fù)荷的不斷變化
造成用電負(fù)荷不穩(wěn)定的原因包括了地II經(jīng)常出現(xiàn)的拆遷,移表或者用電用戶的增加;臨時(shí)用電和季節(jié)性用電的不穩(wěn)定性。這樣在總量上和時(shí)間上的不確定和不集中性使得用電的負(fù)荷也不得不跟隨實(shí)際情況而變化。
5、三相負(fù)荷的不合理分配
很多的裝表接電的工作人員并沒有專業(yè)的對于三相負(fù)荷平衡的知識概念,因此在接電的時(shí)候并沒有注意到要控制三相負(fù)荷平衡,只是盲目和隨意的進(jìn)行電路的接電荷裝表,這在很大程度上造成了三相負(fù)荷的不平衡。其次,我國的大多數(shù)電路都是動(dòng)力和照明混為一體的,所以在使用單相的用電設(shè)備時(shí),用電的效率就會(huì)降低,這樣的差異進(jìn)一步加劇了配電變壓器三相負(fù)荷的不平衡狀況。
6、對于配變負(fù)荷的監(jiān)視力度的削弱
在配電網(wǎng)的管理上,經(jīng)常會(huì)忽略三相負(fù)荷分配中的管理問題。在配電網(wǎng)的檢測上,對配電變壓器的三相負(fù)荷也沒有進(jìn)行定期的檢測和調(diào)整。除此之外,還有很多因素造成了三相不平衡的現(xiàn)象,例如線路的影響以及三相負(fù)荷矩的不相等等。
7、負(fù)載過重
電動(dòng)機(jī)處于過載運(yùn)行狀態(tài),尤其是起動(dòng)時(shí),電動(dòng)機(jī)定、轉(zhuǎn)子電流增大發(fā)熱。時(shí)間略長,極易出現(xiàn)繞組電流不平衡現(xiàn)象。負(fù)載過重主要表現(xiàn)在:
(1)皮帶、齒輪等傳動(dòng)機(jī)構(gòu)過緊或過松。
(2)聯(lián)軸機(jī)件歪斜,傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有異物卡住。
(3)潤滑油干澀,軸承卡殼,機(jī)械銹死(其中包括電動(dòng)機(jī)本身機(jī)械故障)。
(4)電壓過高或過低,使損耗增加。
(5)負(fù)載搭配不當(dāng),電動(dòng)機(jī)額定功率小于實(shí)際負(fù)載。
8、操作、維護(hù)不當(dāng)
操作人員不能定期做好電氣設(shè)備的檢查保養(yǎng)工作,是人為造成電動(dòng)機(jī)漏電、缺相運(yùn)行,產(chǎn)生不平衡電流的主要因素。 操作維護(hù)不當(dāng)主要表現(xiàn)在:
(1)操作安裝人員將相、零線接反。
(2)進(jìn)線與接線盒相碰,有漏電流。
(3)各連接開關(guān)、觸點(diǎn)松脫、氧化等原因造成缺相現(xiàn)象。
(4)頻繁起動(dòng),起動(dòng)時(shí)間過長或過短,造成熔絲斷相。
(5)長期使用,缺少保養(yǎng),使電動(dòng)機(jī)衰老,局部絕緣退化。
二、三相不平衡的解決措施有:
1、重視規(guī)劃,加強(qiáng)溝通
重視低壓配電網(wǎng)的規(guī)劃工作,加強(qiáng)與地方政府規(guī)劃等部門的工作溝通,避免配電網(wǎng)建設(shè)無序,尤其避免在低壓配電網(wǎng)中出現(xiàn)頭痛醫(yī)頭,腳痛醫(yī)腳的局面,在配電網(wǎng)建設(shè)和改造當(dāng)中對低壓臺區(qū)進(jìn)行合理的分區(qū)分片供電,配變布點(diǎn)盡量接近負(fù)荷中心,避免扇型供電和迂回供電,配電網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)要遵循“小容量、多布點(diǎn)、短半徑”的配變選址原則。
2、爭取低壓集束導(dǎo)線供電
在對采用低壓三相四線制供電的地區(qū),要積極爭取對有條件的配電臺區(qū)采用3芯或者4芯電纜或者用低壓集束導(dǎo)線供電至用戶端,這樣可以在低壓線路施工中最大程度的避免三相負(fù)荷出現(xiàn)偏相的出現(xiàn),同時(shí)要做好低壓裝表工作,單相電表在A、B、C三相的分布盡量均勻,避免出現(xiàn)單相電只掛接在一相或者兩相上,在線路末端造成負(fù)荷偏相。
3、多點(diǎn)接地,降低零線電能損耗
在低壓配電網(wǎng)零線采用多點(diǎn)接地,降低零線電能損耗。目前由于三相負(fù)荷的分布不平衡,導(dǎo)致了零線出現(xiàn)電流,按照規(guī)程要求零線電流不得超過相線電流的25%,在實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中,由于零線導(dǎo)線截面較細(xì),電阻值較相同長度的相線大,零線電流過大在導(dǎo)線上也會(huì)造成一定比例的電能損耗,所以建議在低壓配電網(wǎng)公用主零線采用多點(diǎn)接地,降低零線電能損耗,避免因?yàn)樨?fù)荷不平衡出現(xiàn)的零線電流產(chǎn)生的電壓嚴(yán)重危及人身安全,而且通過多點(diǎn)接地,減低了因?yàn)榘l(fā)熱等原因造成的零線斷股斷線,使得用戶使用的相電壓升高,損壞家用電器。此外對于零線損耗問題,在目前一般低壓電纜中,零線的截面為相線的1/2,電阻值大造成了在三相負(fù)荷不平衡時(shí),零線損耗加大,為此可以考慮到適當(dāng)增大零線的導(dǎo)線截面,例如采用五芯電纜,每相用一個(gè)芯線而零線則用兩個(gè)芯線。
4、安裝三相不平衡智能調(diào)節(jié)器
領(lǐng)步技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì),針對三相不平衡問題,研發(fā)出的三相不平衡智能調(diào)節(jié)器-STUR。該產(chǎn)品有效地解決了這個(gè)難題,該裝置具有在補(bǔ)償系統(tǒng)無功的同時(shí)調(diào)整不平衡有功電流的作用。其理論結(jié)果可使三相功率因數(shù)均補(bǔ)償至1,三相電流調(diào)整至平衡。實(shí)際應(yīng)用表明,可使三相功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)?.95以上,使不平衡電流調(diào)整到變壓器額定電流的10%以內(nèi)。
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