配电网三相负荷不平衡研究

配电网三相负荷不平衡研究

摘要：伴随着社会的发展，科技的进步，人类离不开电力这一特殊商品，电力设备越来越多，电网越来越复杂，非线性负荷和冲击负荷不断增加，配电网三相不平衡等问题仍然存在，并不断影响电网企业的日常管理工作。

关键词：配电网；三相负荷；不平衡治理

引言

三相配网不平衡治理是一项综合性治理工作，早期以人为主导，目前虽可借用三大系统和配网三相不平衡自动调节装置，但仍需把握其工作重点：即人机合一，通过系统发现某地区或台区三相不平衡，迅速作出反应，进行分析，通过多个不同时段的分析和现场调查，经大数据比对，得出最佳治理方案后，迅速安排检修计划，实施调整方案，完成方案后仍需跟踪落实，实现各项投入的有效值，否则单用系统代替工作人员发现问题不立即解决，问题依附就存在，用不平衡自动调节装置代替现场负荷调整措施不解决根源装置后侧危害依然存在。

1三相不平衡治理面临的挑战

为了消除配电网三相不平衡现象，实际工程中经常采用的主要措施有:

(1)人工改线方法。此方法只需尽可能地把单相用电负荷均衡地接在A、B、C 三相上，不需要额外的资金和设备投入；

(2)分散负荷方法。将不对称负荷分散连接到不同的供电电源点上，这样可以避免负荷集中所造成的不平衡度超出国家规定标准；

(3)添加补偿装置。例如加装分相控制补偿装置SVG/STATCOM，较之前两种方法，此方法效果稳定明显，也是理论和技术上的研究热点。

常规SVG可以补偿基波无功电流，也可同时对谐波电流进行补偿，在中低压动态无功补偿与谐波治理领域得到广泛应用。但是，常规的SVG在配电网三相不平衡负荷补偿中的效果不明显。因此，急需研制新型的三相不平衡治理装置来满足电力管理部门提高低压台区电能质量的需求。

2三相不平衡产生原因

造成这一失衡的根本原因是三相负荷分配不当。首先，在新用户负荷时，部分装表站接电人员对三相负荷平衡的重要性认识不足，未进行调查统计，未综合考虑负荷分配的因素，在接电时随意将用户负荷装在某一相线上，造成三相负荷不平衡。另一种情况是由于用户拆表、移表的变化，加上用户用电的不稳定性和时差性，造成用电负荷在总量、时间上的不稳定性，这种不稳定性不仅表现在负荷不一样，在时间上也不一样，在不同时间不平衡相也可能发生变化；运行中，管理人员忽视了负荷的监控，对三相负荷分配缺乏必要的管理措施，未对配电变压器三相负荷进行定期检测和调整，造成三相负荷长期不平衡。

3三相负荷不平衡的治理措施

3.1加强负荷接电和运行管理，人工调节负荷

通过对用户安装电表进行日常管理，审核其用电负荷及所使用的台区配电变压器的运行情况，对用户安装电表进行三相不平衡分析，对用户安装电表进行负荷监测，并记录负荷变化情况，以降低单相负荷接入低压电网的随意性。

操作员通过经常跟踪监测负荷、中线电流、用电量及用电信息采集系统的工作情况，综合分析掌握各地区的负荷变化情况，及时掌握负荷分布，查找负荷不平衡发生的位置，根据负荷早、中、晚三个用电高峰期使三相负荷基本平衡的原则，制定负荷调整切改方案，调整各种低压负荷的位置，使各相负荷能在不同的

电压水平下得到合理分配和分配。通过调整，对配电变压器的运行状态进行跟踪

监测，检查三相运行是否平衡，如果不平衡度仍然很大，则需要新制定的负荷改

造方案进一步调整负荷，按照 PDCA制形成闭环，确保负荷调整效果。当用户集

中或可能时，将二线供电改为四线供电，尽可能地使三相四线接入各重要负荷中心，以满足相负荷平衡调整和自动换相装置的需要。

3.2调负荷方法比较

人工调节负荷方法是目前使用率最高，也是主要的方法，该方法操作简单，

但调整滞后、不准确，难以适应负荷的变化；配置无功补偿装置对三相不平衡起

到一定的补偿作用，但一般配置在变压器低压侧而不是对终端负荷进行调整，补

偿效果也有限；低压自动换相装置效果好，工作效率高，但安装条件和成本要求

较高。实际上，由于电力负荷客观存在的时间和大小上的不均衡，三相平衡就不

是绝对的平衡，只能尽力做到相对平衡。在保证可靠供电的前提下，需要综合分

析各种方法的应用条件、经济可行性等各种因素，制订合适的方案，选择对应的

调整方法，才能达到预期的目的和效果。

3.3台区全过程管理

以计量点、支路、主干线、配变出口"四级平衡"为目标，改造台区实施全过

程管理。第一步:收集资料。调查台区现有负荷分配情况，编制台区客户基础信息

统计表，包括户名、户号、地址、相序、表计资产编号、电量及用电类别；第二步:优化方案。利用理论线损计算软件建立台区拓扑模型，录入运行数据，开展台

区三相不平衡优化计算，生成优化调整方案。第三步:现场施工。先标识A、B、C、N，悬挂相位牌，在表箱、表位上做好标识，后施工。第四步:核相验收。利用核

相仪核相验收，依据设计图纸和调整方案对现场低压主、分支线和表计逐户进行

相位核对，制作台区核相工作表，完善基础档案。第五步:动态优化。台区投运后，每天监控台区线损和实时负荷曲线，根据负荷变化动态及时调整台区三相负荷分配。

3.4适当的将不对称负荷分配到每个相保证平衡

当电压不对称发生时，主要是由于三相负载在三相系统中的位置不合理造成的，在供电系统的设计过程中，首先应使三相负载在同一时间内均匀分布，使三

相负载电流不平衡的程度减小。一般应将供电系统电流不平衡度控制在20%以内，但也有个别情况，例如，在 TT系统和 TN系统接地情况下，低压电网如果选用

Y/y0绕组三相变压器，由其单向不平衡负荷产生的中性线电流应小于低压绕组额

定电流的25%，同时一相电流在满载状态下，不得超过1000 V额定电网系统中各

个单相设备的容量最小值和最大值之间的差值。

结束语

三相不平衡是配电网客观存在的问题，不仅会影响电力用户用电可靠性，还

会影响到设备的正常运行。所以我们必须要采取有效措施积极处理三相不平衡问题。现有的处理办法无法实现理想的补偿效果，所以必须要开发出一种安全经济

的策略，进而能够更好地提高电网运行的经济性。在低压配电区不能应用负荷补

偿方法，应积极寻求更好的处理方式。

参考文献：

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与清洁能源，2018，34(4):22-28.