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低压配电网三相负荷分配不平衡的剖析与处理

2017-06-14 06:31分类:维修电工 阅读:

 

其时城乡配电网中大有些配电变压器均选用三相变压器,变压器出口三相负荷理论上应当抵达对称,可是在低压配电网中存在许多的单相负荷,因为单相负荷散布的不均衡和投入的时刻纷歧同性,使得三相负荷不平衡变成低压电网作业维护中一个比照超卓的疑问,笔者从电能质量和电网损耗两个方面来剖析三相负荷不平衡所带来的影响,一同就此提出一些实在可行的处理办法.

1 三相负荷不平衡发刁难电能质量的影响剖析

现在在10千伏配变的绕组接线都选用Dyn0或许选用Yyn0的接线办法,配变一次绕组无中性线、二次绕组中性线接地,并接有零线。在二次低压供电办法中通常选用3相4线制供电。配变低压侧3相负荷不平衡直接体现在3相负荷电流的不对称,从电机学的原理来剖析3相不对称电流可以分化为对称的正序、负序、零序电流,也可以简略的当作是对称的3相负荷加上单相负荷负荷的叠加。因为配电变压器的一次绕组没有中性线,所以在二次绕组侧发作的零序电流无法在一次绕组中平衡,零序电流在零序电阻上发作电压降直接致使了在配变二次侧发作了中性点方位偏移。

相同依据简略的电路原理也可以剖分出,因为在A、B、C相的负荷不等,所以在A、B、C三相上的电流也就不等,那么A、B、C三相电流矢量和通常不等于0,也即是在中性线上的电流转常不等于0,也即零线电流转常不等于0,在实习状况下,零线的电阻是不等于0的, 这么在零线上就存在电压,构成了中性点位移,致使了A、B、C相的相电压不对称,当某一相上接的负荷越大,这一相上的电压也就越低,而别的两相的电压将变高,所以当三相负荷的差值越大,也即是三相负荷的电流不平衡度越大,那么中性点的位移也就越大,所构成的使使电压的过失也就越大。在城区配网中大大都低压负荷为照明和家用电器,这些都是单相负荷,一重用户的单相负荷的启用时刻又纷歧同,所以三相电流的不平衡将会很显着,致使了某些用户的电压偏低,有些用户的电压偏高,分外是在夏天用电顶峰时期,咱们发现在有些配变的某一相上接了多台空调,在一同主张是就会发作单相电流严峻跨过别的两相,致使该相上的电压偏低,使有些用户的电器无法主张。这即是3相负荷不平衡致使3相电流、电压呈现不对称的发作的要素。

2 三相负荷不平衡对线损的影响剖析:
2.1 三相负荷不平衡构成低压线路电能损耗增大。

低压配电线路有三相四线制、三相三线制、单相二线制等供电办法,线路交织冗繁,各相电流不平衡,沿线负荷散布没有必定规矩,而且短少无缺的线路参数和负荷资料,所以要精确地核算线路损耗是比照艰难的,现在运用电流或许电压的不平衡度联络电流电压的向量核算在实习状况下比照凌乱一同在实习运用中也不太实在可行,笔者在这篇文章中运用一种简略近似的办法推导出因为的对低压配网的损耗影响,

以现在低压配网多见的三相四线制的接线办法剖析,设定3相负荷平衡下3相负荷为3P负载=PA+PB+PC=3P(PA=PB=PC=P),此刻的线路损耗为设定P损耗=IA2R+IB2R+IC2R=3IA2RA=3P2/U2 (IA=IB=IC=I,RA=RB=RC=R),假定三相负荷呈现最严峻偏相的状况下,即呈现二相缺相作业,假定悉数负荷接在C相的状况上作业,一同以为每个电气节点的电压持平,
P损耗,=IC,2 *R=(3P/U)2 *R=9P2/U2 *R=9P
可以推出当呈现负荷最严峻偏相时,低压线路的损耗添加了6倍。
现在因为低压电网的3相负荷散布不均的景象比照广泛,负荷分配的实时改动很大,所以假定引进实习状况下的电流、电压的矢量值核算十分烦琐,而且含义不大,笔者在这儿引进一种均匀不平衡度的核算,在正常的过失方案内,可以阐明负荷分配的不平衡对电网低压线路的损耗改动的影响,设定三相负荷为PA、PB、PC,三相的均匀负荷为Pav为(PA+PB+PC)/3,假定各相功率因数相同, 每个电气节点的电压持平,三相的负荷的均匀不平衡度对应为△A、△B、△C,(△A=(PA-Pav)/ Pav的差值)
相线的功率损耗为:
P损耗=IA2*R+IB2*R+IC2*R=[Pav(1+△A)/ U]2*R+[Pav(1+△B)/ U]2*R+[Pav(1+△A)/ U]2*R=(U/R)2*Pav2[(1+△A)2+(1+△B)2+(1+△A)2]=(Pav*U/R)2 *[(1+△A)2+(1+△B)2+(1+△C)2]
因为△A+△B+△C=0,所以P损耗=(Pav*U/R)2 *[3+△A2+△B2+△C2],对此咱们可以经过负荷实习丈量出A、B、C的实习负荷数值推出配变台区的相线低压损耗。

此外,在三相体系中每个相线对星形接法的中点电压间有120°的相位移动,故当每相的负荷持平常,在零线上的电流为零。当三相负荷不均衡时,零线电流等于3相不平衡电流的矢量和,在抵消基波电流后的不平衡电流流入零线,因为谐波的影响,零线电流可以抵达相线电流的1.5倍。此零线电流在零线回路构成的损耗在低压线路损耗中也占有必定的份额。

2.2 三相负荷不平衡构成配变本身电能损耗增大。

配电变压器在三相负荷不平衡状况下作业,在低压侧发作零序电流。关于Y/Y0接线的配电变压器来说,变压器高压侧无中性线,所以高压侧无零序电流,低压侧零序电流发作的零序磁通就不能和高压侧彼此抵消。所以,零序磁通将从经过配电变压器的铁心、油箱壁等钢铁构件中,因为铁心等构件本身也是导体,在笔直于磁力线的平面上就会发作感应电动势,这个电动势构成闭合回路并发作电流,使变压器的损耗添加,这也即是常讲的变压器的铁损添加了。现在尽管因为三相负荷不平衡构成配变本身电能损耗在悉数配电网中损耗不是太大,可是也不能疏忽。
综上所述,,低压配电网三相负荷不平衡,将下降配变出力,增大线路上的功率扔掉,影响电压质量。因而在有关方案作业的规程中提出变压器三相负载不平衡率不能大于20%。所以处理三相负荷不平衡现已变成做好配电网作业的首要作业。

3 处理3相负荷不平衡的几点办法

3.1 注重低压配电网的方案作业,加强与本地政府方案等有些的作业交流,防止配电网发明无序,分外防止在低压配电网中呈现头痛医头,脚痛医脚的局势,在配电网发明和改造傍边对低压台区进行合理的分区别片供电,配变布点尽量挨近负荷基地,防止扇型供电和迂回供电,配电网络的发明要遵照“小容量、多布点、短半径”的配变选址准则。

3.2 在对选用低压三相四线制供电的区域,要生动抢夺对有条件的配电台区选用3芯或许4芯电缆或许用低压集束导线供电至用户端,这么可以在低压线路施工中最大程度的防止三相负荷呈现偏相的呈现,一同要做好低压装表作业,单相电表在A、B、C三相的散布尽量均匀,防止呈现单相电只挂接在一相或许两相上,在线路完毕构成负荷偏相。

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