三相不平衡是电能质量的重要指标。虽然影响电力系统的因素很多,但正常的不平衡大多是由于三相元件、线路参数或负载不对称造成的。由于三相负载的因素不确定,供电点的三相电压、电流容易发生不平衡,造成线损,进而给供电点上的电动机带来不良影响,危及电动机的正常运行。因此,如果三相不平衡超出配电网所能承受的范围,就会影响整个电力系统的安全运行。造成三相电压不平衡的原因很多,如单相接地、断线谐振等,运行人员应正确辨别原因,迅速处理。
一、断线故障一相断线但未接地,或断路器、隔离开关一相未接,电压互感器熔断器熔断,均会造成三相参数不对称。当上一个电压等级的线路一相断线时,下一个电压等级的电压表现为三相电压降低,其中一相较低,另两相较高但两者电压值接近。当本级线路断线时,断线的相电压为零,未断线的相电压仍为相电压。
二、接地故障当线路一相断线,单相接地时,虽然三相电压不平衡,但接地后电压值不变。单相接地又分为金属性接地和非金属性接地。对于金属性接地,故障相电压为零或接近于零,非故障相电压升高1.732倍后保持不变;对于非金属性接地,接地相电压不为零而是降低到一定值,其它两相升高不超过1.732倍。
三、共振故障随着工业的快速发展,非线性电力负载大大增加,有的负载不仅产生谐波,还会引起电源电压波动和闪变,甚至造成三相电压不平衡。谐振原因又分为基频谐振、分频谐振和高频谐振。基频谐振类似单相接地,即一相电压降低,另两相电压升高,查找故障原因时很难找到故障点,此时可对特殊用户进行检查,如果不是接地原因,则可能是谐振引起;分频谐振和高频谐振均以三相电压同时升高为特点。
四、三相负荷分配不合理很多装表、接电的工作人员不具备三相负载平衡的专业知识和概念,接电时不注意控制三相负载平衡,只是盲目、随意地接电路,这在很大程度上造成了三相负载的不平衡。其次,我国大部分电路都是动力、照明合一的,所以当使用单相用电设备时,用电效率会降低。这种差异进一步加剧了配电变压器三相负载平衡状况的不一致。
五、不断变化的电气负载造成电力负荷不稳定的原因有频繁的拆迁、移表或增加用电用户,临时用电,季节性用电等,这样总量和时间上的不确定性、不集中性,使得用电负荷也要随着实际情况而变化。
六、配电负荷监控不力三相自耦变压器在配电网管理中,三相负荷分配问题常常被人们忽视,在配电网检测中,对配电变压器的三相负荷没有进行定期检测和调整,另外造成三相不平衡现象的因素还有很多,如线路的影响、三相不平衡负荷矩等。
来源:ATO