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低压电网的主力供电设备——配电变压器,你了解吗?

更新时间:2023-07-03 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

1、三相平衡的定义:bel物理好资源网(原物理ok网)

是指电力系统中单相电压(或电流)幅值不一致,幅值差超出规定范围。 这是由于各相电源施加的负载不平衡造成的,属于基波负载配置问题。 单相不平衡的发生不仅与用户负荷的特性有关,还与电力系统的规划和负荷分配有关。 《电能质量单相电流允许不平衡度》适用于交流额定频率50Hz。 电力系统正常运行方式下,PCC点电流不平衡是由负序分量引起的。 标准规定,电力系统公共连接点正常运行方式下的不平衡度允许值为2.5%,短期内不得超过4%。bel物理好资源网(原物理ok网)

2. 危害bel物理好资源网(原物理ok网)

1、降低线路功耗。bel物理好资源网(原物理ok网)

在单相四线制供电网络中,当电压通过线路导线时,由于阻抗的存在,必然形成电能损耗,其损耗与通过电压的平方成反比。 当低压电网采用单相四线制供电时,不可避免地会因三相负载的存在而导致单相负载不平衡。 当单相负载不平衡时,中性线上会有电压通过。 这样不仅地线有损耗,零线也有损耗,从而减少了电网线的损耗。bel物理好资源网(原物理ok网)

单相四线制接线方式,单相负载平衡时,煤耗最小; 当一相负载重、两相负载轻时,线损增量小; 当单相负载重时,单相负载轻时,且第一单相负载为平均负载时,线损增量较大; 当一相负载轻、两相负载重时,线损增量最大。 当单相负荷不平衡时,无论负荷分配如何,电流不平衡越大,煤耗增量越大。bel物理好资源网(原物理ok网)

2、降低配电变压器的耗电量。bel物理好资源网(原物理ok网)

配电变压器是低压电网的主要供电设备。 当它在单相不平衡负载条件下运行时,将减少配电变压器的损耗。 因为配电变压器的功率损耗随着不平衡负载的变化而变化。bel物理好资源网(原物理ok网)

在生产和生活用电中,当单相负荷不平衡时,变压器处于不对称运行状态。 变压器的损耗降低(包括空载损耗和负载损耗)。 根据变压器运行规定,运行中的变压器中性线电压不得超过变压器低压侧额定电压的25%。 据悉,单相负载不平衡运行会导致变压器零序电压过高,局部金属件温度升高,甚至导致变压器烧毁。bel物理好资源网(原物理ok网)

3、分配产量减少。bel物理好资源网(原物理ok网)

配电变压器设计时,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每相额定容量的限制。 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,从而减少配电变压器的出力。bel物理好资源网(原物理ok网)

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,配电变压器的出力降低越多。 因此,当配电变压器在单相负载不平衡时运行时,其输出容量很难达到额定值,其备用容量相应减少,其过载能力也降低。 如果配电变压器在过载条件下运行,极易引起配电变压器发热,严重时甚至导致配电变压器烧蚀。bel物理好资源网(原物理ok网)

危害三相平衡定义解决方法包括_变压器零序电流过大的危害_三相电的危险性bel物理好资源网(原物理ok网)

4. 转化为零序电压。bel物理好资源网(原物理ok网)

当配电变压器在单相负载不平衡的情况下运行时,会形成零序电压,该电压随单相负载不平衡的程度而变化。 不平衡程度越大,零序电压越大。 运行中的配电变压器如果存在零序电压,其铁芯上就会形成零序铁损。 (高压侧无零序电压)这使得零序磁路仅穿过油箱壁和钢构件,钢构件的磁导率较低。 当零序磁路经过钢构件时,会形成磁滞和涡流损耗,使配电变压器钢构件局部温度下降并产生热量。 配电变压器定子绝缘因过热而老化,降低设备寿命。 同时,零序电压的存储也会减少配电变压器的损耗。bel物理好资源网(原物理ok网)

5、影响电气设备的安全运行。bel物理好资源网(原物理ok网)

配电变压器按单相负载平衡运行工况设计,定子各相电阻、漏抗、励磁阻抗基本相同。 当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平衡了。bel物理好资源网(原物理ok网)

如果配电变压器在单相负载不平衡时运行,则各相输出电压不相等,配电变压器内部的单相压降也不相等,必然造成配电变压器的单相不平衡。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。 从而使中性线形成阻抗降,使中性点漂移,引起各相相电压发生变化。 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,即容易造成大电流相连接的用户用电设备烧坏,大电流相连接的用户用电设备可能难以使用。 因此,当单相负载不平衡时,将严重影响用电设备的安全运行。bel物理好资源网(原物理ok网)

单相电流不平衡的发生将导致电压不平衡的发生,最多可达数次。 导致电机反向扭矩减小,进而导致电机温度升高、效率下降、煤耗减少、振动、输出损失。 相间不平衡会缩短用电设备的使用寿命,加快设备零部件的更换频率,降低设备维护成本。 断路器的允许电压裕度降低,在负载变化或交变时容易造成拥挤和短路。 过大的不平衡电压流入中性线变压器零序电流过大的危害,导致中性线变粗。bel物理好资源网(原物理ok网)

6.提高电机效率。bel物理好资源网(原物理ok网)

如果配电变压器在单相负载不平衡的情况下运行,就会造成输出电流的单相不平衡。 由于不平衡电流具有乱序、负序、零序三种电流分量,当这些不平衡电流输入电机时,负序电流形成一个旋转磁场,该旋转磁场与乱序电流形成的旋转磁场相反。电流,并充当制动器。 但由于随机序列磁场比负序磁场强得多,因此电机仍沿随机序列磁场方向旋转。 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,电机的温升和无功损耗也会随着单相电流的不平衡度而降低。 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。bel物理好资源网(原物理ok网)

7. 对计算机系统的干扰。bel物理好资源网(原物理ok网)

我国低压一般采用单相四线TN-C系统供电。 TN-C系统的主要特点是载流工作中性线N和保护相线PE共用一根导线。 因为单相不平衡必然导致中性线上电压不平衡,同时还会出现波形畸变等诱因引起的三倍纹波电压。 当不平衡严重时,中性线过载并发热。 除了减少损耗和提高效率外,它还会导致零电位闪变并形成可能影响估计器系统的电噪声干扰。 如果超过允许的极限范围,将导致逻辑​​功能紊乱、估计误差、控制失灵、测试结果失真; 严重时会损坏元件。 变压器运行规程规定,Y和yn0连接的变压器中性点电压限制为额定电压的25%,而对于计算机电源来说,这个限制应该更严格,最好在5%到20%的范围内。bel物理好资源网(原物理ok网)

3. 解决方案bel物理好资源网(原物理ok网)

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负载不平衡引起的电网单相电流不平衡的解决方法:bel物理好资源网(原物理ok网)

1、将不对称负载分布到不同的供电点,减少集中接入造成的严重不平衡问题。bel物理好资源网(原物理ok网)

2、采用交叉交换的方法,使不对称负载合理分配到各相,并尽量使其平衡。bel物理好资源网(原物理ok网)

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水平,以提高系统承受不平衡负载的能力。bel物理好资源网(原物理ok网)

4、安装平衡装置。bel物理好资源网(原物理ok网)

应采取哪种措施更为合理、有效,还要根据实际情况,经过技术经济比较后确定实施。bel物理好资源网(原物理ok网)

在城市居民和农村供电系统的低压单相四线制中:由于用电用户大部分是三相负载或三相与单相负载混合,但负载大小不同并且用电时间不同。 因此,电网单相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,难以提前预测。 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。bel物理好资源网(原物理ok网)

电网中的电压不平衡会降低线路和变压器的铜损变压器零序电流过大的危害,降低变压器的焦比,增加变压器的出力,甚至影响变压器的安全运行,最终导致单列不平衡。 -相电流。bel物理好资源网(原物理ok网)

调整不平衡电压和无功功率补偿装置有效地解决了这一困境。 该装置具有调节不平衡有功电压同时补偿系统无功功率的功能。 理论结果可以使单相电源质数等于1,调节单相电压达到平衡。 实际应用表明,单相电力素数可补偿至0.95以上,不平衡电压可调整至变压器额定电压的10%以内。bel物理好资源网(原物理ok网)

根据王氏定律(Wang's law),跨相连接的电容器可以在相间传输有功电压。 借助王氏定律设计了电压不平衡调节和无功补偿装置。 正确地在每相之间以及每相与中性线之间连接不同数量的电容器,不仅可以使各相得到良好的补偿,而且可以调整不均匀的有功电压。bel物理好资源网(原物理ok网)

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