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淺析三相不平衡的危害與治理方法

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三相不平衡的危害
         1、三相負(fù)荷不平衡影響設(shè)備的運(yùn)行出力,發(fā)電機(jī)設(shè)備容量設(shè)計(jì)是按三相負(fù)荷條件來(lái)確定的,如果三相負(fù)荷不平衡,設(shè)備容量只能以三相負(fù)荷中最大一相為限,因此設(shè)備出力降低。
         2、三相負(fù)荷不平衡,中性線就有電流通過(guò),低壓供電線路損耗增大。
         3、三相負(fù)荷不平衡,造成三相電壓不對(duì)稱(chēng),使中性點(diǎn)電位產(chǎn)生位移。三相中哪相負(fù)荷大,哪相電壓就降低,而負(fù)荷小的相電壓升高。為此,如果控制中性線電流不超過(guò)20%,則中性點(diǎn)位移不會(huì)造成三相電壓的嚴(yán)重不對(duì)稱(chēng)。規(guī)程要求電流不平衡度β不得大于20%,計(jì)算公式為β=(Imax-Icp)/Icp×100%(式中Imax為最大電流,Icp為平均電流)。
         4、中性電流過(guò)大,使配電變壓器運(yùn)行溫度升高,嚴(yán)重時(shí)會(huì)將變壓器燒壞。當(dāng)中性線電流過(guò)大時(shí),零序電流所產(chǎn)生的零序磁通會(huì)在油箱壁及鋼結(jié)構(gòu)件中通過(guò),引起較大的損耗,從而使配電變壓器運(yùn)行溫度升高。絕緣油和絕緣材料長(zhǎng)期受到高溫影響,變壓器壽命會(huì)縮短,嚴(yán)重的甚至燒壞。
         5、三相負(fù)荷不平衡造成三相電壓不平衡,影響電動(dòng)機(jī)的輸出功率,并使繞阻溫度升高。三相電壓不平衡時(shí),在異步電動(dòng)機(jī)定子中便產(chǎn)生了一個(gè)逆序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),電動(dòng)機(jī)在順逆兩序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下運(yùn)行,由于順序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)比逆序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)大,故電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向仍與順序相同。逆序磁場(chǎng)的存在,產(chǎn)生了較大的逆序方向的制動(dòng)力矩,使電動(dòng)機(jī)輸出功率減小,又由于轉(zhuǎn)子阻抗小,產(chǎn)生逆序電流大,使繞組溫度升高,減小了電動(dòng)機(jī)的使用壽命。異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與端電壓的平方成正比,電壓降低10%,轉(zhuǎn)矩降低19%,滿(mǎn)載時(shí)電流增加11%,溫度升高6%~7%。
         6、三相負(fù)荷不平衡,使有的相電壓高,另外的相電壓降低,這對(duì)照明中大量使用白熾燈也會(huì)產(chǎn)生不良影響,當(dāng)端電壓降低5%時(shí),其光通量將減少18%,照度降低,而端電壓升高5%,燈泡壽命減少一半,燈泡消耗量將劇增。電壓的高低還會(huì)使家用電器過(guò)壓或欠壓保護(hù)不能正常工作使用,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:“企業(yè)內(nèi)部供電電壓偏移允許值,一般不超過(guò)額定電壓±5%”。
         7、中性線電流過(guò)大,異線可能會(huì)燒斷,中性線導(dǎo)線截面一般是相線截面的50%,但在選擇時(shí),有的往往偏小,由于接頭質(zhì)量不好,會(huì)使電阻增大。因此,常發(fā)生中性線接頭過(guò)熱燒斷故障,加上三相負(fù)載不對(duì)稱(chēng),則產(chǎn)生中性點(diǎn)偏移,使得三相電壓不對(duì)稱(chēng),線損增大,燒壞家用電器,造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失!

三相不平衡的解決辦法
         由不對(duì)稱(chēng)負(fù)荷引起的電網(wǎng)三相電壓不平衡可以采取的解決辦法:
         1、將不對(duì)稱(chēng)負(fù)荷分散接在不同的供電點(diǎn),以減少集中連接造成不平衡度嚴(yán)重超標(biāo)的問(wèn)題。
         2、使用交叉換相等辦法使不對(duì)稱(chēng)負(fù)荷合理分配到各相,盡量使其平衡化。
         3、加大負(fù)荷接入點(diǎn)的短路容量,如改變網(wǎng)絡(luò)或提高供電電壓級(jí)別提高系統(tǒng)承受不平衡負(fù)荷的能力。
         4、裝設(shè)平衡裝置。


         簡(jiǎn)要列出以上幾種解決三相電壓或電流不平衡對(duì)電網(wǎng)及電能質(zhì)量危害的技術(shù)措施。具體應(yīng)該采取哪一種措施更為合理有效,還要根據(jù)實(shí)際情況,經(jīng)過(guò)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)比較后確定實(shí)施。

         在低壓三相四線制的城市居民和農(nóng)網(wǎng)供電系統(tǒng)中:由于用電戶(hù)多為單相負(fù)荷或單相和三相負(fù)荷混用,并且負(fù)荷大小不同和用電時(shí)間的不同。所以,電網(wǎng)中三相間的不平衡電流是客觀存在的,并且這種用電不平衡狀況無(wú)規(guī)律性,也無(wú)法事先預(yù)知。導(dǎo)致了低壓供電系統(tǒng)三相負(fù)載的長(zhǎng)期性不平衡。對(duì)于三相不平衡電流,電力部門(mén)除了盡量合理地分配負(fù)荷之外幾乎沒(méi)有什么行之有效的解決辦法。
         電網(wǎng)中的不平衡電流會(huì)增加線路及變壓器的銅損,還會(huì)增加變壓器的鐵損,降低變壓器的出力甚至?xí)绊懽儔浩鞯陌踩\(yùn)行,Z終會(huì)造成三相電壓的不平衡。
         北京領(lǐng)步公司技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì),針對(duì)三相不平衡問(wèn)題,研發(fā)生產(chǎn)出一款LINGBU系列三相不平衡智能調(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(wú)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?xún)?nèi)。了解更多詳情請(qǐng)點(diǎn)擊:三相不平衡智能調(diào)節(jié)器-STUR。

智能調(diào)節(jié)器STUR



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