低压三相不平衡负荷对线损的影响

博州低压电网三相不平衡对线损影响的分析

在低压三相制供电系统中，如果三相电压或电流幅值不等，或者三相电压或电流的相位差部为1200，称此三相电压或电流不平衡。

由于低压三相负荷不平衡，会造成配电网电压不合格，影响到供电电能质量；也会使配电变压器由于负载偏差，产生出力降低，影响到变压器的负荷利用率；同时造成低压系统中性点偏移，在中性线上产生电压降，影响到设备以及人身的安全。

在经济效益方面，由于三相负荷不平衡，会直接导致低压配电线路电能损耗增大，降低企业经营效益。

下面以博州地区为例，对抵押三相负荷不平衡对线损的影响进行分析。

博州地区是个农牧业地州，用户较为分散，线路较长，日常的生产、生活用电一般都采用三相四线制供电方式，即从星形联接的三相绕组的中性点引出中性线；农网改造使得博州低压电网布局得到优化，电能质量也进一步得到改善，但在设计和施工中，往往只考虑线路的承载量而忽略了配电线路三相负荷的合理分配，这样就造成了三相负载的不平衡。

具体分析如下：

1、当三相负荷电流平衡时，每相电流I A=I B=I C=I CP，且中性线电流I N= 0，此时单位长度线路的功率损耗为：

ΔP1= 3I CP2×R （1）式中：I CP为三相负荷平衡时的相电流值。

2、当三相负荷电流不平衡时，此时单位长度线路的功率损耗为：

ΔP2=I A2R +I B2R +I C2R+I N2×2R （2）式中: R为单位长度线路的电阻值,因中性线的截面积通常只有相线的一半,所以中性线的单位长度线路的电阻值取2R。

3、当三相负荷电流不平衡所增加的损耗：

ΔP2-ΔP1=2/3（I A2 +I B2 +I C2- I A I B-I B I C-I A I C+3I N2）R （3）

4、为了方便对问题的分析，引入负荷不平衡度β的概念：

β=(I max- I CP)/ I CP×100% （4）式中：I max为负荷最大一相的电流值。

下面分三种情况分析三相负荷不平衡时线损的增加量，根据计算得出以下结果：

（1）、当一相负荷重，两相负荷轻时，功率损耗增量系数为：

K1=1+2β2

（2）、当一相负荷重，一相负荷轻，一相负荷为平均负荷时，功率损耗增量系数为：

K2=1+8/3β2

（3）、当一相负荷轻时，两相负荷重时，功率损耗增量系数为：K3=1+8β2

根据以上计算结果分析，采用三相四线值的结线方式，三相负荷

不平衡时，电流不平衡度越大，线损增量越大；按规程规定要求三相负荷不平衡度不得大于20%。当不平衡度为20%时，则K1=1.08，K2=1.11 、K3=1.32，也就是说三相负荷不平衡相对平衡而言，将分别增加损耗8%、11%、32%。

因此，低压电网经常测量三相负荷情况并对其及时调整，对于农村的配电线路降损效果明显。

通过近几年的工作，得出以下几点措施，可以减少因三相负荷不平衡而增加的低压电网的损耗：

1、做好用电客户的负荷调整工作，把低压用户的业扩报装工作做细做实，在规划设计线路接电时，要考虑三相所带负荷的均衡问题，科学规划，合理布局；客户正常用电后，要对三相负荷进行测量与分析，及时对不平衡负载进行调整。

2、合理配置中性线截面积

在平时的设计和运行中，往往中性线的截面积选择要比相线小，这样在三相负载不平衡时，会使得中性线电流增大，造成损耗增加，严重时会烧断中性线，引起电气设备损坏的事故；因此建议适当增加中性线的截面积，选择的中性线截面应选与相线截面相同，同时，在低压配电线路上加装重复接地，达到消除中性点偏移的目的。

3、加强线路设备的检查监督工作，做好日常运行维护管理，以防中性线断线。

加强对配变以及低压重复接地装置的接地电阻的测试，确保接地电阻在合格范围内，防止由于接地电阻过高使中性点电压过高，曹成

对设备和人身的伤害。

4、制定三相负荷测试制度和方案，开展经常性测量负荷平衡工作，通过对三相负荷平衡测试，及时掌握配电网负荷运行情况，及时发现配电网存在的问题，包括负荷不平衡情况，可以通过分析，制定调整方案，特别在负荷高峰期应及时调整负荷，尽量做到三相负荷的均衡。

通过以上措施的实施，将会有效改善低压电网三相负荷的不平衡，从而降低低压电网的损耗，达到降损的目的。