单相不平衡
单相不平衡度是电能质量的重要指标。 虽然影响电力系统的原因很多,但正常的不平衡多是由于单相设备、线路参数或负荷不对称引起的。 由于单相负载的原因不确定,供电点的单相电流和电压容易出现不平衡,从而损坏线路。 除此之外,还会对电机供电点产生不良影响,影响电机的正常运转。
配电网单相不平衡的成因
1、三相负荷分配不合理。
很多装表接电的工作人员没有单相负载平衡的专业知识概念,因此在接电时没有注意单相负载平衡的控制,而是盲目随意地在电路中安装电表,这在很大程度上导致了单相负载的不平衡。
其次,我国大部分电路都是电力和照明混合使用,所以在使用三相用电设备时,用电效率会提高。 这种差异进一步加剧了配电变压器单相负荷的不平衡。 情况。
2、用电负荷不断变化。
导致用电负荷不稳定的诱因包括二号站点频繁搬迁、电表搬迁或用电用户减少;
临时和季节性电力不稳定。 这样,总次数和时间的不确定性和非集中性促进了用电负荷,不得不随着实际情况而变化。
3、配变负荷监测功能弱化。
在配电网管理中,单相负荷分配的管理问题往往被忽视。 在配电网巡检中,没有定期对配电变压器单相负荷进行巡检和调整。
此外,引起单相不平衡的诱因很多,如线路的影响、单相负荷力矩的不协调等。
单相不平衡的危害
1.增加线路的功耗
在单相四线制供电网络中,电压通过线路导线时,由于阻抗的存在,必然形成电能损耗零序电流过大原因,该损耗与通过电压的平方成反比。
低压电网采用单相四线制供电时,由于三相负载的存在,单相负载不平衡是不可避免的。
当单相负载不平衡时,中线会有电压通过。 这样不仅地线有损耗,零线也有损耗,从而减少电网线的损耗。
2、增加配电变压器用电量
配电变压器是低压电网的主要供电设备。 在单相不平衡负载条件下运行时,减少配电变压器的损耗。 因为配电变压器的功率损耗随负载不平衡而变化。
3、配电产量减少
配电变压器在设计时,其定子结构是按负载平衡运行工况设计的,其定子性能基本相同,各相额定容量相等。 配电变压器的最大允许输出受各相额定容量的限制。
如果配电变压器在单相负载不平衡的情况下运行,轻载相就会有剩余容量,从而降低配电变压器的出力。 其输出的降低程度与单相负载的不平衡程度有关。
单相负载不平衡越大,配电变压器出力下降越多。
因此,当配电变压器在单相负荷不平衡时运行,其输出容量难以达到额定值,其后备容量相应降低,过载能力也随之增加。 如果配电变压器在过载条件下运行,极易造成配电变压器发热,严重时甚至会导致配电变压器烧蚀。
4、转换成零序电压
配电变压器在单相负荷不平衡的情况下运行时,会形成零序电压,该电压随单相负荷不平衡的程度而变化。 不平衡程度越大,零序电压就越大。 如果配电变压器在运行中存在零序电压,其铁芯上就会形成零序铁损。
(高压侧无零序电压)这使得零序磁路只穿过油箱壁和钢构件,钢构件的导磁率低。 当零序电压通过钢制元件时,会形成磁滞和涡流消耗,从而使配电变压器钢制元件局部温度下降而发热。
配电变压器的定子绝缘因过热而老化,增加了设备的使用寿命。 同时,零序电压的储存也将减少配电变压器的损耗。
5、影响电气设备安全运行
配电变压器按单相负载平衡工况设计,定子各相的内阻、漏抗和励磁阻抗基本相同。 配电变压器单相负载平衡运行时,其单相电压基本相等,配电变压器内部各相电压降也基本相同,因此配电变压器输出的单相电流为也很平衡。
如果配电变压器在单相负载不平衡的情况下运行,则各相输出电压不等,配电变压器内部单相压降不等,必然造成配电变压器单相不平衡。配电变压器的输出电流。
同时,配电变压器在单相负载不平衡时运行,单相输出电压不同,中性线会有电压通过。
因此,中性线形成阻抗压降,使中性点跳变,使各相电流发生变化。
重载相电流增大,轻载相电流减小。
在电流不平衡的情况下供电,即容易造成用户接在大电流相上的用电设备烧毁,用户接在大电流相上的用电设备可能难以使用。 因此,当单相负载不平衡时,会严重影响用电设备的安全运行。
6. 提高电机效率
如果配电变压器在单相负载不平衡的情况下运行,会造成单相输出电流不平衡。 由于不平衡电流具有乱序、负序和零序三种电流分量,当这些不平衡电流输入电机时,负序电流形成一个与乱序形成的旋转磁场相反的旋转磁场电流,并作为制动器。 但由于乱序磁场比负序磁场强很多,电机仍沿乱序磁场方向转动。
并且由于负序磁场的制动作用,最终会降低电机的输出功率,从而提高电机的效率。 同时,电机的温升和非功率损耗也会随着单相电流的不平衡而降低。 因此,电动机在单相电流不平衡的情况下运行是非常不经济和不安全的。
改善配电网单相不平衡的技术
1、注意单相负荷的合理分配
对于单相负荷的分配,电力工作人员在实际工作中应认真收集和记录相关数据,以便在一定程度上预测电力负荷的状态。
其次,可以通过安装平衡装置来解决单相平衡较好的分配问题。
2、单相负载不平衡电压的整流方法
根据不平衡电压电纳的补偿原理,在任何时刻,可以确定的,主要是单相不接地的不平衡负载,使其各相负载可以并联相同的内阻和电容。
因此,在电纳补偿不平衡调压理论的指导下,可以通过分析不同特性的等效值来确定相间无功补偿量。
当配电变压器需要补偿不平衡电压时,应满足以下原则。
首先需要注意的是,电压调节应该有两个内容,一个是补偿功率素数,一个是调节单相电压不平衡。 这三者共同决定了补偿所需的无功功率。
第二点,在实际工程建设中,应采用满容量整流的方式,将其与电感补偿区分开来,防止出现严重的过补偿现象。
第三点,需要考虑负载会随时间变化。 基于这些特点,还应根据负载的变化适当调整补偿量。
第四点体现在设备切换和补偿设备切换次数的限制,设计时要对全天的优化方案进行策略性管理。
实际上,在设置比例调整系数时,需要同时考虑幂素数的限制和过补偿的限制。
3、单相负载的补充检查和调整
还需要定期对单相负载进行测量。 对单相达标情况进行合理调配和控制后,有关部门应启动检查工作。
电的平衡不可能是绝对的,只能是相对的平衡。 在实际计量工作中,各部门要以国家和有关部门制定的平衡度评价指标为标准,对计量结果进行专业评价。 定期检查各相负载电压的记录和分析,便于及时发现一些单相不平衡现象。
检查中发现安全隐患,要及时调整和变更。 对于测量过程中未发现问题的部位,也应加强警惕。 检查结束后,除了要进行数据整理和分析外,还需要及时反馈。
这里的反馈主要是指根据测量结果计算出来的单相需要做的调整,以及新技术在单相中应用的可能性预测。 通过合理的测量和对测量结果的深入分析,可以最大程度地防止不平衡的发生,减少电动车事故的发生。
负载不平衡导致电网单相电流不平衡的解决方法:
1、分散不同供电点的不对称负荷零序电流过大原因,缓解集中接入造成严重不平衡的问题。
2、采用交叉交换的方法,使不对称负荷合理分配到各相,尽量做到平衡。
3、增加负载接入点的漏电能力,如改变网络或提高供电电流等级,以提高系统承受不平衡负载的能力。
4、安装平衡装置。
简要列举上述解决单相电流或电压不平衡对电网和电能质量危害的技术措施。 采取何种措施更为合理有效,还要根据实际情况,经过技术经济比较后确定实施。
在低压单相四线制城市公用和农村供电系统中:
因为大部分用电用户都是三相负载或者三相和单相负载,只是负载大小不同,用电时间不同。 因此,电网单相间电压不平衡是客观存在的,但这些不平衡用电情况是无规律的,无法提前预测。 造成低压供电系统单相负荷常年不平衡。 对于单相不平衡电压,电力部门除了尽可能合理分配负荷外,几乎没有有效的解决办法。