基本介紹
- 中文名：三相不平衡危害
- 所屬學科：物理學
重要性
2．三相負荷平衡才能保證用戶的電能質量。三相負荷嚴重不對稱，中性點電位就會發生偏移，線路壓降和功率損失就會大大增加。接在重負荷相的單相用戶易出現電壓偏低，電燈不亮、電器效能降低、小水泵易燒毀等問題。而接在輕負荷相的單相用戶易出現電壓偏高，可能造成電器絕緣擊穿、縮短電器使用壽命或損壞電器。對動力用戶來說，三相電壓不平衡，會引起電機過熱現象。
3．三相負荷保持平衡是節約能耗、降損降價的基礎。三相負荷不平衡將產生不平衡電壓，加大電壓偏移，增大中性線電流，從而增大線路損耗。實踐證明，一般情況下三相負荷不平衡可引起線損率升高2%-10%，三相負荷不平衡度若超過10%，則線損顯著增加。有關規程規定：配電變壓器出口處的負荷電流不平衡度應小於10%，中性線電流不應超過低壓側額定電流的25%，低壓主幹線及主要分支線的首端電流不平衡度應小於20%。通過電網技術改造，要真正使低壓電網線損達到12%以下，上述指標只能緊縮，不能放大。
4．只有三相阻抗平衡，才能保證低壓漏電總保護良好運行，防止人身觸電傷亡事故。
二、三相負載不平衡的影響
1．增加線路的電能損耗。在三相四線制供電網路中，電流通過線路導線時，因存在阻抗必將產生電能損耗，其損耗與通過電流的平方成正比。當低壓電網以三相四線制供電時，由於有單相負載存在，造成三相負載不平衡在所難免。當三相負載不平衡運行時，中性線即有電流通過。這樣不但相線有損耗，而且中性線也產生損耗，從而增加了電網線路的損耗。
3．配變出力減少。配變設計時，其繞組結構是按負載平衡運行工況設計的，其繞組性能基本一致，各相額定容量相等。配變的最大允許出力要受到每相額定容量的限制。假如當配變處於三相負載不平衡工況下運行，負載輕的一相就有富餘容量，從而使配變的出力減少。其出力減少程度與三相負載的不平衡度有關。三相負載不平衡越大，配變出力減少越多。為此，配變在三相負載不平衡時運行，其輸出的容量就無法達到額定值，其備用容量亦相應減少，過載能力也降低。假如配變在過載工況下運行，即極易引發配變發熱，嚴重時甚至會造成配變燒損。
4．配變產生零序電流。配變在三相負載不平衡工況下運行，將產生零序電流，該電流將隨三相負載不平衡的程度而變化，不平衡度越大，則零序電流也越大。運行中的配變若存在零序電流，則其鐵芯中將產生零序磁通。(高壓側沒有零序電流)這迫使零序磁通只能以油箱壁及鋼構件作為通道通過，而鋼構件的導磁率較低，零序電流通過鋼構件時，即要產生磁滯和渦流損耗，從而使配變的鋼構件局部溫度升高發熱。配變的繞組絕緣因過熱而加快老化，導致設備壽命降低。同時，零序電流的存也會增加配變的損耗。
5．影響用電設備的安全運行。配變是根據三相負載平衡運行工況設計的，其每相繞組的電阻、漏抗和激磁阻抗基本一致。當配變在三相負載平衡時運行，其三相電流基本相等，配變內部每相壓降也基本相同，則配變輸出的三相電壓也是平衡的。假如配變在三相負載不平衡時運行，其各相輸出電流就不相等，其配變內部三相壓降就不相等，這必將導致配變輸出電壓三相不平衡。同時，配變在三相負載不平衡時運行，三相輸出電流不一樣，而中性線就會有電流通過。因而使中性線產生阻抗壓降，從而導致中性點漂移，致使各相相電壓發生變化。負載重的一相電壓降低，而負載輕的一相電壓升高。在電壓不平衡狀況下供電，即容易造成電壓高的一相接帶的用戶用電設備燒壞，而電壓低的一相接帶的用戶用電設備則可能無法使用。所以三相負載不平衡運行時，將嚴重危及用電設備的安全運行。
6．電動機效率降低。配變在三相負載不平衡工況下運行，將引起輸出電壓三相不平衡。由於不平衡電壓存在著正序、負序、零序三個電壓分量，當這種不平衡的電壓輸入電動機後，負序電壓產生旋轉磁場與正序電壓產生的旋轉磁場相反，起到制動作用。但由於正序磁場比負序磁場要強得多，電動機仍按正序磁場方向轉動。而由於負序磁場的制動作用，必將引起電動機輸出功率減少，從而導致電動機效率降低。同時，電動機的溫升和無功損耗，也將隨三相電壓的不平衡度而增大。所以電動機在三相電壓不平衡狀況下運行，是非常不經濟和不安全的。
