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          變壓器負荷失衡有哪些危害?

          瀏覽次數: 79 發布日期: 2023-07-31 08:54:56

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          變壓器負荷失衡有哪些危害?


          配電變壓器三相負荷不平衡的危害

          1.線損增加:配電變壓器的負載損耗隨變壓器的負載電流變化而變化,并與負載電流的平方成正比,在變壓器輸送相同容量的情況下,三相負荷不平衡,其有功損耗增大。


          另外,導線上也將產生功率損耗。不平衡度越大,線路損耗就越大。


          2.增加配電變壓器的電能損耗:配電變壓器是低壓電網的供電主設備,當其在三相負載不平衡工況下運行時,將會造成配變損耗的增加。因為配變的功率損耗是隨負載的不平衡度而變化的。


          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zui大允許出力要受到每相額定容量的限制。假如當配變處于三相負載不平衡工況下運行,負載輕的一相就有富余容量,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。


          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,繞組絕緣因過熱而加快老化,導致設備壽命降低。


          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,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。當這種不平衡的電壓輸入電動機后,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。


          但由于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。而由于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。


          造成三相負荷不平衡的原因

          (1)對三相負荷平衡的重要性認識不夠。管理人員在管理上沒有嚴格按規程規定去做,更沒有按考核要求執行。


          (2)單相用電設備的大量存在。近年來大量的中高檔、大功率單相電器已經進入尋常百姓家。在單相負載用電量極大增長的情況下,加上同時使用的幾率不一致,可能使低壓電網的三相負荷不平衡度加大。


          (3)由于管理人員對臺區的三相負荷變化規律和分配的情況不熟悉,造成在新增單相用戶用電申請時,特別是大的單相設備在分配時不能按三相負荷平衡分配。


          (4)臨時用電和季節性用電量增大,如夏季、冬季、節假日期間,各用戶用電量增加幅度不一致,造成三相負荷不平衡。


          改善措施 

          1.由不對稱負荷引起的電網三相電壓不平衡可以采取的解決辦法:


          (1)將不對稱負荷分散接在不同的供電點,以減少集中連接造成不平衡度嚴重超標的問題。


          (2)使用交叉換相等辦法使不對稱負荷合理分配到各相,盡量使其平衡化。


          (3)加大負荷接入點的短路容量,如改變網絡或提高供電電壓級別提高系統承受不平衡負荷的能力。


          2.加強管理工作


          (1)每年組織專人在繪制變壓器網絡圖和負荷分配圖,把各相上的用電戶數、電能表的型號等有關數據制定成方便易查的表格,并檢查有無遺漏或新增用戶,結合負荷變化情況,及時更新。


          (2)給專人配備鉗形表,每月至少進行一次負荷測試,檢查三相負荷不平衡情況。


          (3)針對臨時用電、季節性用電,要求管理人員必須熟悉用戶的基本情況、安裝地點、用電量的變化情況等,然后根據情況及時調整。


          (4)新增單相設備申請用電,做好負荷的功率分配,盡可能均勻分配到三相電路上。


          3.調整三相不平衡負荷,做到“四平衡”


          “四平衡”既計量點平衡、各支路平衡、主干線平衡和變壓器低壓出口側平衡。


          在這4個平衡當中,重點是計量點和各支路平衡,可把用戶平均用電量做為調整依據,把用電量大致相同的作為一類,分別均勻調整到三相上。


          4.將三相線路同時引入負荷點


          由于三相同時引入負荷點比單相引入負荷點時損耗明顯減少,為了取得三相負載的對稱,應將三相線路同時引入負荷點。


          盡量擴大三相四線制的配電區域,減少單相供電干線長度。接戶線應盡量由同一電桿上分別從u、v、w三相引入.且三組單相接戶線的負載應盡量平衡。


          5.合理設計電網改造方案


          結合線路改造,為使改造后達到三相負荷平衡,必須合理設計電網改造方案。設計前要了解負荷變化規律和負荷分配的情況,進行現場勘察,掌握負荷分布情況,繪制負荷分配接線圖。


          嚴格按三相負荷平衡的原則進行布線,盡量使三相四線深入到各重要負荷中心。



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