经典三相电不平衡的危害及解决措施.ppt
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6. 影响电能计量影响
根据对称分量法，三相不平衡电流可以分解为三相平衡的 正序、负序、和零序三个分量。负序和零序电流分量的存在必 然会对计量仪表的精度产生影响。即使在高压侧，虽然零序电 流在变压器内环流，不会向系统传递，但负序电流分量可以豪 无阻碍地向系统传递，因此仍然会对计量仪表的精度产生影响。
4．影响用电设备的安全运行
三相负荷平衡是安全供电的基础。三相负荷不平衡，轻则 降低线路和配电变压器的供电效率，重则会因重负荷相超载过 多，可能造成某相导线烧断、开关烧坏甚至配电变压器单相烧 毁等严重后果。由于配变是根据三相负载平衡运行工况设计的， 其每相绕组的电阻、漏抗和激磁阻抗基本一致。当配变在三相 负载平衡时运行，其三相电流基本相等，配变内部每相压降也 基本相同，则配变输出的三相电压也是平衡的。当配变在三相 负载不平衡时运行，其各相输出电流就不相等，其配变内部三 相压降就不相等，这必将导致配变输出电压三相不平衡。同时， 配变在三相负载不平衡时运行，三相输出电流不一样，而中性 线就会有电流通过。因而使中性线产生阻抗压降，从而导致中 性点漂移，致使各相相电压发生变化。负载重的一相电压降低， 而负载轻的一相电压升高。
三相电不平衡是指在电力系统中三相电流（或电压） 幅值不一致，且幅值差超过规定范围。各相负载分布不均、单 相负载用电的不同时性、以及单相大功率负载接入是导致三相 不平衡的主要原因，由于城市民用电网及农用电网中存在大量 单相负载，使得当今三相不平衡现象普遍存在且尤为严重。电 网中的三相不平衡会增加线路及变压器的铜损，增加变压器的 铁损，降低变压器的出力甚至会影响变压器的安全运行，会造 成因三相电压不平衡而降低供电质量，甚至会影响电能变的精 度而造成计量损失。
间的电压为380V，任一火线对地线的电压为220V； Y形接法的负载引线为三条火线、一条零线和一条地线，三
条火线之间的电压为380V，任一火线对零线或对地线的电压为 220V。
三相电电器的总功率等于每相电压乘以每相电流再乘于3， 即总功率=电流×电压（220V）×3（p=U×I×3）
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二、三相电不平衡的危害 1.概述
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在电压不平衡状况下供电，即容易造成电压高的一相接带 的用户用电设备烧坏，而电压低的一相接带的用户用电设备则 可能无法使用。所以三相负载不平衡运行时，将严重危及用电 设备的安全运行。
5. 影响用户用电质量
当三相负荷严重不对称，中性点电位就会发生偏移，线路 压降和功率损失就会大大增加。接在重负荷相的单相用户易出 现电压偏低，电灯不亮、电器效能降低、小水泵易烧毁等问题。 而接在轻负荷相的单相用户易出现电压偏高，可能造成电器绝 缘击穿、缩短电器使用寿命或损坏电器。对动力用户来说，三 相电压不平衡，会引起电机过热现象。所以只有三相负荷平衡 才能保证用户的电能质量。
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高压侧没有零序电流这迫使零序磁通只能以油箱壁及钢构
件作为通道通过，而钢构件的导磁率较低，零序电流通过钢构 件时，即要产生磁滞和涡流损耗，从而使配变的钢构件局部温 度升高发热。配变的绕组绝缘因过热而加快老化，导致设备寿 命降低。同时，零序电流的存也会增加配变的损耗。
3．电动机效率降低
配变在三相负载不平衡工况下运行，将引起输出电压三相 不平衡。 由于不平衡电压存在着正序、负序、零序三个电压分 量，当这种不平衡的电压输入电动机后，负序电压产生旋转磁 场与正序电压产生的旋转磁场相反，起到制动作用。但由于正 序磁场比负序磁场要强得多，电动机仍按正序磁场方向转动。 而由于负序磁场的制动作用，必将引起电动机输出功率减少， 从而导致电动机效率降低。同时，电动机的温升和无功损耗， 也将随三相电压的不平衡度而增大。所以电动机在三相电压不 平衡状况下运行，是非常不经济课和件不安全的。
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2.危害
1．增加线路的电能损耗
在三相四线制供电网络中，电流通过线路导线时，因存在阻
抗必将产生电能损耗，其损耗与通过电流的平方成正比,当相电流 平衡的时候，系统的电能损耗最小。
例如设某系统的三相线路、变压器绕组每相的总阻抗为Z(暂不 记中性线)，如果三相电流平衡，IA=100A，IB=100A,IC=100A, 总损耗=100²Z+100²Z+100²Z=30000Z。 如果三相电流不平衡，IA=50A，IB=100A,IC=150A， 总损耗=50²Z+100²Z+150²Z=35000Z。 比平衡状态的损耗增加了17%。 在最严重的状态下，如果IA=0A，IB=0A,IC=300A， 总损耗=300²Z =90000Z。比平衡状态的损耗增加了3倍。 可见不平衡度愈严重，所造成损课耗件越大。
Leabharlann Baidu 2．降低配变变压器出力以及增加铁损
配变设计时，其绕组结构是按负载平衡运行工况设计的，
其绕组性能基本一致，各相额定容量相等。配变的最大允许出 力要受到每相额定容量的限制。假如当配变处于三相负载不平 衡工况下运行，负载轻的一相就有富余容量，从而使配变的出 力减少。其出力减少程度与三相负载的不平衡度有关。三相负 载不平衡越大，配变出力减少越多。为此，配变在三相负载不 平衡时运行，其输出的容量就无法达到额定值，其备用容量亦 相应减少，过载能力也降低。假如配变在过载工况下运行，即 极易引发配变发热，严重时甚至会造成配变烧损。配变产生零 序电流。配变在三相负载不平衡工况下运行，将产生零序电流， 该电流将随三相负载不平衡的程度而变化，不平衡度越大，则 零序电流也越大。运行中的配变若存在零序电流，则其铁芯中 将产生零序磁通。
三相电不平衡的危害及解决措施
一、三相电 二、三相电不平衡的危害 三、三相电不平衡的解决措施
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一、三相电
1.概念
三相电是一组幅值相等、频率相等、相位互相差120°的三相 交流电，由有三个绕组的三相发电机产生。
2.三相电负载的接法
分为三角形接法(符号△)和星形接法(符号Y)。 三角形接法的负载引线为三条火线和一条地线，三条火线之
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三、三相电不平衡的解决措施
（一）传统解决方法
1、均匀分布负荷
将不对称负荷分散到不同的供电点，减少集中连接导致的不 平衡度超标，此种方法无需任何设备投资，只需将单相负载均匀 分布到A、B、C三相就可以改善三相不平衡，但我们需要面对一 个客观的问题，各个用户的负荷量不一致且用电时间不一致，又 不能人为控制，因此不能从根本上解决问题。 2 、增加短路容量
6. 影响电能计量影响
根据对称分量法，三相不平衡电流可以分解为三相平衡的 正序、负序、和零序三个分量。负序和零序电流分量的存在必 然会对计量仪表的精度产生影响。即使在高压侧，虽然零序电 流在变压器内环流，不会向系统传递，但负序电流分量可以豪 无阻碍地向系统传递，因此仍然会对计量仪表的精度产生影响。
4．影响用电设备的安全运行
三相负荷平衡是安全供电的基础。三相负荷不平衡，轻则 降低线路和配电变压器的供电效率，重则会因重负荷相超载过 多，可能造成某相导线烧断、开关烧坏甚至配电变压器单相烧 毁等严重后果。由于配变是根据三相负载平衡运行工况设计的， 其每相绕组的电阻、漏抗和激磁阻抗基本一致。当配变在三相 负载平衡时运行，其三相电流基本相等，配变内部每相压降也 基本相同，则配变输出的三相电压也是平衡的。当配变在三相 负载不平衡时运行，其各相输出电流就不相等，其配变内部三 相压降就不相等，这必将导致配变输出电压三相不平衡。同时， 配变在三相负载不平衡时运行，三相输出电流不一样，而中性 线就会有电流通过。因而使中性线产生阻抗压降，从而导致中 性点漂移，致使各相相电压发生变化。负载重的一相电压降低， 而负载轻的一相电压升高。
三相电不平衡是指在电力系统中三相电流（或电压） 幅值不一致，且幅值差超过规定范围。各相负载分布不均、单 相负载用电的不同时性、以及单相大功率负载接入是导致三相 不平衡的主要原因，由于城市民用电网及农用电网中存在大量 单相负载，使得当今三相不平衡现象普遍存在且尤为严重。电 网中的三相不平衡会增加线路及变压器的铜损，增加变压器的 铁损，降低变压器的出力甚至会影响变压器的安全运行，会造 成因三相电压不平衡而降低供电质量，甚至会影响电能变的精 度而造成计量损失。
间的电压为380V，任一火线对地线的电压为220V； Y形接法的负载引线为三条火线、一条零线和一条地线，三
条火线之间的电压为380V，任一火线对零线或对地线的电压为 220V。
三相电电器的总功率等于每相电压乘以每相电流再乘于3， 即总功率=电流×电压（220V）×3（p=U×I×3）
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二、三相电不平衡的危害 1.概述
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在电压不平衡状况下供电，即容易造成电压高的一相接带 的用户用电设备烧坏，而电压低的一相接带的用户用电设备则 可能无法使用。所以三相负载不平衡运行时，将严重危及用电 设备的安全运行。
5. 影响用户用电质量
当三相负荷严重不对称，中性点电位就会发生偏移，线路 压降和功率损失就会大大增加。接在重负荷相的单相用户易出 现电压偏低，电灯不亮、电器效能降低、小水泵易烧毁等问题。 而接在轻负荷相的单相用户易出现电压偏高，可能造成电器绝 缘击穿、缩短电器使用寿命或损坏电器。对动力用户来说，三 相电压不平衡，会引起电机过热现象。所以只有三相负荷平衡 才能保证用户的电能质量。
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高压侧没有零序电流这迫使零序磁通只能以油箱壁及钢构
件作为通道通过，而钢构件的导磁率较低，零序电流通过钢构 件时，即要产生磁滞和涡流损耗，从而使配变的钢构件局部温 度升高发热。配变的绕组绝缘因过热而加快老化，导致设备寿 命降低。同时，零序电流的存也会增加配变的损耗。
3．电动机效率降低
配变在三相负载不平衡工况下运行，将引起输出电压三相 不平衡。 由于不平衡电压存在着正序、负序、零序三个电压分 量，当这种不平衡的电压输入电动机后，负序电压产生旋转磁 场与正序电压产生的旋转磁场相反，起到制动作用。但由于正 序磁场比负序磁场要强得多，电动机仍按正序磁场方向转动。 而由于负序磁场的制动作用，必将引起电动机输出功率减少， 从而导致电动机效率降低。同时，电动机的温升和无功损耗， 也将随三相电压的不平衡度而增大。所以电动机在三相电压不 平衡状况下运行，是非常不经济课和件不安全的。
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2.危害
1．增加线路的电能损耗
在三相四线制供电网络中，电流通过线路导线时，因存在阻
抗必将产生电能损耗，其损耗与通过电流的平方成正比,当相电流 平衡的时候，系统的电能损耗最小。
例如设某系统的三相线路、变压器绕组每相的总阻抗为Z(暂不 记中性线)，如果三相电流平衡，IA=100A，IB=100A,IC=100A, 总损耗=100²Z+100²Z+100²Z=30000Z。 如果三相电流不平衡，IA=50A，IB=100A,IC=150A， 总损耗=50²Z+100²Z+150²Z=35000Z。 比平衡状态的损耗增加了17%。 在最严重的状态下，如果IA=0A，IB=0A,IC=300A， 总损耗=300²Z =90000Z。比平衡状态的损耗增加了3倍。 可见不平衡度愈严重，所造成损课耗件越大。
Leabharlann Baidu 2．降低配变变压器出力以及增加铁损
配变设计时，其绕组结构是按负载平衡运行工况设计的，
其绕组性能基本一致，各相额定容量相等。配变的最大允许出 力要受到每相额定容量的限制。假如当配变处于三相负载不平 衡工况下运行，负载轻的一相就有富余容量，从而使配变的出 力减少。其出力减少程度与三相负载的不平衡度有关。三相负 载不平衡越大，配变出力减少越多。为此，配变在三相负载不 平衡时运行，其输出的容量就无法达到额定值，其备用容量亦 相应减少，过载能力也降低。假如配变在过载工况下运行，即 极易引发配变发热，严重时甚至会造成配变烧损。配变产生零 序电流。配变在三相负载不平衡工况下运行，将产生零序电流， 该电流将随三相负载不平衡的程度而变化，不平衡度越大，则 零序电流也越大。运行中的配变若存在零序电流，则其铁芯中 将产生零序磁通。
三相电不平衡的危害及解决措施
一、三相电 二、三相电不平衡的危害 三、三相电不平衡的解决措施
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一、三相电
1.概念
三相电是一组幅值相等、频率相等、相位互相差120°的三相 交流电，由有三个绕组的三相发电机产生。
2.三相电负载的接法
分为三角形接法(符号△)和星形接法(符号Y)。 三角形接法的负载引线为三条火线和一条地线，三条火线之
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三、三相电不平衡的解决措施
（一）传统解决方法
1、均匀分布负荷
将不对称负荷分散到不同的供电点，减少集中连接导致的不 平衡度超标，此种方法无需任何设备投资，只需将单相负载均匀 分布到A、B、C三相就可以改善三相不平衡，但我们需要面对一 个客观的问题，各个用户的负荷量不一致且用电时间不一致，又 不能人为控制，因此不能从根本上解决问题。 2 、增加短路容量