2024年2月13日

配电变压器三相负荷不平衡的影响及原因分析

作者 admin

 1变压器负荷不平衡对系统的影响

    1)增加线损配电变压器三相负荷不平衡时,线损增加表现在两部分:一是增加配电变压器损耗;二是增加线路损耗。 以低压线路增加的损耗,按照三种情况来分析(三相不平衡度为r)

 ① 相负荷重、一相负荷轻,第3相为平均负荷:

    单位长度线路上的功率损耗为:P1=3I2R+8r2I2R 。当三相平衡时,P=3I2R, 两者相比,规程规定:不平衡度r应不大于20%,经计算当r=0.2时,k=1.11,即由于三相不平衡所引起的线损增加11%,当r=100%时,k=3.67,测算出线损增加2.67倍。

    ②一相负荷重、两相负荷轻: k=1+2r2 ,当r=200%,经测算线损增加8倍。

    ③一相负荷轻、两相负荷重: 则k=1+20r2 r=0.2时,k=1.8,计算得三相不平衡所引起的线损增加80%。 当r=50%,k=6,计算得线损增加5倍。  

    2)降低变压器的利用率,威胁安全运:配电变压器的额定容量是按每相绕组设计的,当配电变压器在三相负荷不平衡状态下运行时,变压器负荷高的那相时常出现故障,如缺相、接点过热、个别密封胶垫劣化等。仅2001年,由于变压器负荷不平衡造成停电修理,占总数73%,造成变压器不正常运行达百余小时。同时,配电变压器在三相负荷不平衡状态下运行,在低压侧产生零序电流。对于Y/Y0接线的配电变压器来说,变压器高压侧无中性线,高压侧不可能有零序电流,低压侧零序电流产生的零序磁通不能抵消。所以,零序磁通只能由配电变压器的油箱壁及钢铁构件中通过,磁滞和涡流在钢铁构件内发热,造成配电变压器散热条件降低,温升增高,严重时损坏变压器绝缘,烧损配电变压器。

    3)对用电设备的影响:当配电变压器三相负荷不平衡运行时,中性点将产生位移,偏移严重时单相电压可能升高到线电压。如果线路接地保护不好,中性线电流产生的电压严重危及人身安全。同时电流不平衡会造成单相设备不能正常用电,或过电压烧损用户设备。

    4)变压器三相负荷不平衡对系统电压的影响变压器在三相负荷不平衡运行时,由于变压器绕组压降不同,出口电压不均衡,用户端电压更是三相偏差较大,电压质量得不到保障。

    2影响变压器三相负荷不平衡的原因