電網三相不平衡現象是如何產生的

返回列表來源：領步電能質量發(fā)布時間：2018-11-22分享加入收藏關注：-

          電網從發(fā)電、變電、配電、用電過程中是否會存在電能質量相關的問題，我們常常提及的三相不平衡又是如何定義的呢?電網不平衡度又對電網造成什么樣的危害?這里將為你揭曉這些答案。
          在電網中，我們通常說的三相電壓不平衡度是指三相系統(tǒng)中三相電壓的不平衡程度，用電壓或電流負序分量與正序分量的均方根百分比表示。在電能質量測試的時候，我們不但可以通過矢量圖來觀察三相上的電壓、電流值得大小，還能評估三相不平衡度。就如同下圖的三腳架，可有控制好了每一個支架的長度，才能夠保持好平衡。

          我國目前執(zhí)行的GB/T 15543—2008《三相電壓允許不平衡度》規(guī)定電網正常運行時，負序電壓不平衡不超過2%，短時不超過4%。接于公共連接點的每個用戶引起該點負序電壓不平衡度允許值一般為1.3%，短時不超過2.6%。這樣電能實際的情況就可以在具體測試項目上直觀的體現。

          這里就存在我們需要監(jiān)控的測試項目：正序電壓、電流，負序電壓、電流，零序電壓、電流，以及電壓電流負序不平衡度，電壓電流另需不平衡度。尤其是在電機的三相不平衡所表現出來的害處是最明顯的。效果圖如圖3所示。

          在電機負載較多的電路中，三相電機輸入電壓信號，須滿足一定的平衡度，如果三相不平衡，則可能會引起繼電保護誤動、電機附加振動力矩和發(fā)熱、電機轉速不均勻、電控制設備紊亂、零線電流過大等現象，嚴重會造成電機損壞。由于發(fā)熱，電動機絕緣的壽命將會降低一半，若某相電壓高于額定電壓，其運行壽命的下降將更加嚴重。

          為此在三相四線制的低壓電力系統(tǒng)運行中，應經常測量三相負荷，一旦出現不平現象馬上解決，使之平衡，這是降損節(jié)能的一項有效措施，對于輸送距離比較遠的配電線路來說，效果尤為顯著。

解決辦法
          三相不平衡智能調節(jié)器（Smart Three-phase Unbalanced Regulator，簡稱STUR）是一種用于動態(tài)治理電網三相不平衡、補償無功的新型電力電子裝置，它能夠根據電網用戶由于不同時間段或不同負荷導致的電網三相不平衡電流，利用先進控制算法分離出不平衡電流的正負零序及無功，通過觸發(fā)功率器件IGBT，使逆變器發(fā)出與之相反的抵消電流，達到消除不平衡及補償無功的作用。

工作原理
          三相不平衡補償原理：DSP控制器實時檢測負載電流，計算分析負載電流并判斷系統(tǒng)是否處于不平衡狀態(tài)，采用先進控制算法分離出不平衡電流的正序分量、負序分量和零序分量，然后控制器實時驅動IGBT，STUR發(fā)出與負序分量和零序分量反向的電流，最后電網側電流達到三相平衡狀態(tài)。
 

          電網電壓支撐原理：DSP控制器實時檢測補償點電壓數據，并判斷補償點電壓是否超過設定值；超過電壓上限（Umax）時，此裝置輸出感性電流，補償點電壓降低；當低于電壓下限（Umin）時，此裝置輸出容性電流，補償點電壓提升；最終使各相電壓穩(wěn)定在正常范圍內。 

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