三相不平衡详解

三相不平衡详解
三相不平衡：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。

三相不平衡是电能质量的一个重要指标，虽然影响电力系统的因素非常的多，但正常性不平衡的情况大多是因为三相的元器件、线路参数或负荷的不对称。

由于三相负荷的因素是不一定的，所以供电点的三相电压和电流极易出现三相不平衡的现象，损耗线路。

一个三相平衡电路的三相电压源必须是正弦波，且频率相同，幅度相同，相位互差120度；三相的负荷阻抗相同且均为线性阻抗，因此三相的电流都是正弦波，且频率相同，幅度相同，相位互差120度。

绝对的三相平衡是不存在的，实际的三相系统总是存在不同程度的不平衡现象。

▍分类
事故性不平衡：是由于三相系统中某一相（或两相）出现故障所致。

例如一相或两相断线，或者单相接地故障等。

这种状况是系统运行所不允许的，一定要在短期内排除故障使系统恢复正常。

正常性不平衡：是由于系统三相元件或负荷不对称引起的。

作为电能质量指标之一的“三相电压允许不平衡度”是针对正常不平衡运行工况而定的。

▍机房设备用电三相负载不平衡造成的危害
1. 增加线路的电能损耗，大大降低配电变压器的供电效率。

2. 低压总配电输配电能力减少。

3.三相负载严重不平衡时，将导致技术机房配电柜总开关处于临界额定值运行，影响电缆的安全运行，使配电系统处于不安全运行状态。

4.影响播出设备的安全运行。

三相电源负载不平衡会产生零序电流，零线电位偏移，导致三相电压不稳，严重时会损坏播出设备。

5.技术机房内三相电源负荷不平衡将造成技术电源和UPS电源资源利用率大大降低。

▍三相供电合理分配及三相负荷不平衡度计算
在低压电网中，三相线路的导线截面积相同，当三相负荷电流大小不等时，负荷电流大的一相线路压降将增大，端电压降低，造成中性点偏移。

当三相负荷严重不平衡时，一旦中性线断线，就会造成三相相电压严重不平衡，电压髙的一相就会把用电设备烧坏,而电压低的一相用电器也不能正常工作。

所以，在单相用电负荷线路的配电系统中，应尽量做到三相负荷基本平衡，尽量减小负荷的不平衡度。

在设计三相负荷时，要计算负荷的不平衡度。

有关资料介绍，最大相负荷及最小相负荷的不平衡度，要求控制在15%以
下。

最大相负荷不平衡度d
大和最小相负荷不平衡d
小
的实用计算，计算公式为：
公式中：P
大——
最大相负荷的功率（KW）
P小——最小相负荷的功率（K W）
∑p—三相负荷总功率（KW）
如总用电量为25KW，采用三相供电L1相，L2相和L3相所分配的负荷分别为9KW、8.5KW和7.5KW。

分别计算最大负荷和最小负荷的不平衡度。

按公式计算：
根据计算，最大负荷相和最小负荷相的不平衡度都小于15%，所以三相负荷分配基本合理。

▍由不对称负荷引起的三相不平衡的解决办法：
1.将不对称负荷分散接在不同的供电点，以减少集中连接造成不平衡度严重超标的问题。

2.使用交叉换相等办法使不对称负荷合理分配到各相，尽量使其平衡化。

3.加大负荷接入点的短路容量，如改变网络或提高供电电压级别提高系统承受不平衡负荷的能力。

4.装设平衡装置。