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三相电流不平衡的损害

2017-08-07 00:41分类:电工基础知识 阅读:

  三相电流不平衡等要素发作的首要损害:
1、旋转电机在不对称状况下作业,会使转子发作附加损耗及发热,然后致使电机全体或有些升温,此外反向磁场发作附加力矩会使电机呈现振荡。 对发电机而言,在定子中还会构成一系列高次谐波。
2、致使以负序重量为主张元件的多种维护发作误动作,直接要挟电网作业。
3、对发电机、变压器而言,当三相负荷不平衡时,如操控最大相电流为额外值,则别的两相就不能满载,因而设备运用率下降,反之如要坚持额外容量,将会构成负荷较大的一相过负荷,并且还会呈现磁路不平衡致使波形畸变,设备附加损耗添加等。
1.对配电变压器的影响
(1)三相负荷不平衡将添加变压器的损耗:
变压器的损耗包含空载损耗和负荷损耗。正常状况下变压器作业电压根柢不变,即空载损耗是一个恒量。而负荷损耗则随变压器作业负荷的改动而改动,且与负荷电流的平方成正比。当三相负荷不平衡作业时,变压器的负荷损耗可当作三只单相变压器的负荷损耗之和。
从数学定理中咱们知道:假定a、b、c 3个数都大于或等于零,那么a+b+c≥33√abc 。
当a=b=c时,代数和a+b+c获得最小值:a+b+c=33√abc 。
因而咱们能够假定变压器的三相损耗别离为:Qa=Ia2 R、Qb= Ib2 R 、Qc =Ic2 R,式中Ia、Ib、Ic别离为变压器二次负荷相电流,R为变压器的相电阻。则变压器的损耗表达式如下:
Qa+Qb+Qc≥33√〔(Ia2 R)(Ib2 R)(Ic2 R)〕
由此可知,变压器的在负荷不变的状况下,当Ia=Ib=Ic时,即三相负荷抵达平衡时,变压器的损耗最小。
则变压器损耗:
当变压器三相平衡作业时,即Ia=Ib=Ic=I时,Qa+Qb+Qc=3I2R;
当变压器作业在最大不平衡时,即Ia=3I,Ib=Ic=0时,Qa=(3I)2R=9I2R=3(3I2R);
即最大不平衡时的变损是平衡时的3倍。
(2)三相负荷不平衡或许构成焚毁变压器的严峻作用:
上述不平衡时重负荷相电流过大(增为3倍),超载过多,或许构成绕组和变压器油的过热。绕组过热,绝缘老化加速;变压器油过热,致使油质劣化,灵敏下降变压器的绝缘功用,削减变压器寿数(温度每添加8℃,运用年限将削减一半),乃至焚毁绕组。
(3)三相负荷不平衡作业会构成变压器零序电流过大,有些金属件温升增高:
在三相负荷不平衡作业下的变压器,必定会发作零序电流,而变压器内部零序电流的存在,会在铁芯中发作零序磁通,这些零序磁通就会在变压器的油箱壁或别的金属构件中构成回路。但配电变压器计划时不思考这些金属构件为导磁部件,则由此致使的磁滞和涡流损耗使这些部件发热,致使变压器有些金属件温度失常添加,严峻时将致使变压器作业事端。
2.对高压线路的影响
(1)添加高压线路损耗:
低压侧三相负荷平衡时,6~十k V高压侧也平衡,设高压线路每相的电流为I,其功率损耗为: ΔP1 = 3I2R
低压电网三相负荷不平衡将反映到高压侧,在最大不平衡时,高压对应相为1.5I,别的两相都为0.75 I,功率损耗为:
ΔP2 = 2(0.75I)2R+(1.5I)2R = 3.375I2R =1.125(3I2R);
即高压线路上电能损耗添加12.5%。
(2)添加高压线路跳闸次数、下降开关设备运用寿数:
咱们知道高压线路过流缺陷占恰当份额,其要素是电流过大。低压电网三相负荷不平衡或许致使高压某相电流过大,然后致使高压线路过流跳闸停电,致使大面积停电事端,一同变电站的开关设备一再跳闸将下降运用寿数。
3.对配电屏和低压线路的影响
(1)三相负荷不平衡将添加线路损耗:
三相四线制供电线路,把负荷均匀分配到三相上,设每相的电流为I,中性线电流为零,其功率损耗为: ΔP1 = 3I2R
在最大不平衡时,即某相为3I,别的两相为零,中性线电流也为3I,功率损耗为:
ΔP2 = 2(3I)2R = 18I2R = 6(3I2R);
即最大不平衡时的电能损耗是平衡时的6倍,换句话说,若最大不平衡时每月扔掉1200 kWh,则平衡时只扔掉200 kWh,由此可知调整三相负荷的降损潜力。
(2)三相负荷不平衡或许构成烧断线路、焚毁开关设备的严峻作用:
上述不平衡时重负荷相电流过大(增为3倍),超载过多。因为发热量Q=0.24I2Rt,电流增为3倍,则发热量增为9倍,或许构成该相导线温度直线上升,致使烧断。且因为中性线导线截面一般应是相线截面的50%,但在挑选时,有的一般偏小,加上接头质量欠好,使导线电阻增大。中性线烧断的概率更高。
同理在配电屏上,构成开关重负荷相烧坏、触摸器重负荷相烧坏,因而整机损坏等严峻作用。
4.对供电公司的影响
供电公司直管到户,低压电网损耗大,将下降供电公司的经济效益,乃至构成供电公司亏本运营。农电工承揽台区线损,线损高农电工奖金被扣发,乃至连薪酬也得不到,必定影响农电工心境,轻则作业消沉,重则为了得到钱违法违法。
变压器焚毁、线路烧断、开关设备烧坏,一方面增大供电公司的供电本钱,另一方面停电修理、购货替换构生长时刻停电,少供电量,既下降供电公司的经济效益,又影响供电公司的名誉。
5.对用户的影响
三相负荷不平衡,一相或两相畸重,必将增大线路中的电压降,下降电能质量,影响用户的电器运用。
变压器焚毁、线路烧断、开关设备烧坏,影响用户供电,轻则带来不方便利当,重则构成较大的经济扔掉,如停电构成饲养的动植物逝世,或不能按合同供货被赏罚等。中性线烧断还或许构成用户很多低压电器被焚毁的事端。

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