在城镇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、单相负载混合，且负载不同，耗电时间不同。 因此，电网中单相电流不平衡是客观存在的，而且这些不平衡用电情况是无规律的，难以提前预测。
1、三相不平衡概述
是指电力系统中三相电流（或电流）幅值不一致，幅值差超出规定范围。 由于各相电源施加的负载不平衡，属于基波负载配置问题。 三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。 《电能质量三相电流允许不平衡度》（GB/-1995）适用于交流额定频率50Hz。 电力系统正常运行方式下变压器零序电流过大的危害，PCC点连接点由于负序分量而出现电流不平衡。 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%，短期内不得超过4%。 电流不平衡度不超过10%。
实践证明，正常情况下，单相负载不平衡可使线损率下降2%-10%，如果三相负载不平衡超过10%，煤耗将明显降低。 相关规定规定，配电变压器出口处负载电压不平衡度应大于10%，中性线电压不超过低压侧额定电压的25%，首端电压不平衡度低压干线和主支线的比例应大于20%。
2、危害：
1、增加线路功耗。 在单相四线制供电网络中，当电流通过线路导线时，由于阻抗的存在，必然形成电能损耗，该损耗与通过电压的平方成正比。 当低压电网采用单相四线制供电时，由于三相负载的存在，不可避免地会造成三相负载不平衡。 当三相负载不平衡时，中性线上就会有电压通过。 这样不仅失去了地线，还失去了中性线，从而减少了电网线的损耗。
三相四线制形式，三相负载平衡时煤耗最小； 当一相负荷重、两相负荷轻时，煤耗增量较小； 当一相负荷较重时，一相负荷较轻变压器零序电流过大的危害，第二相、三相负荷为平均负荷时，煤耗增量较大； 当一相负荷轻、两相负荷重时，煤耗增量最大。 当单相负载不平衡时，无论负载分配如何，电流不平衡越大，线损增量越大。
2、增加配电变压器的用电量。 配电变压器是低压电网的主要供电设备。 当它在三相负载不平衡的情况下运行时，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。
在生产和生活用电中，当三相负荷不平衡时，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%。 另外，三相负载的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，甚至导致变压器损坏。
3、分配产量减少。 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。 如果配电变压器在三相负载不平衡的情况下运行，轻载相就会有过剩容量，从而减少配电变压器的出力。
其输出的降低程度与三相负载的不平衡程度有关。 三相负载不平衡度越大，配电变压器的出力减少越多。 为此，配电变压器在三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，其过载能力也随之降低。 如果配电变压器在过载情况下运行，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。
4. 转化为零序电压。 当配电变压器在三相负载不平衡的情况下运行时，会形成零序电压。 该电压会随着三相负载不平衡的程度而变化。 不平衡度越大，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。 （高压侧无零序电流）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。 当零序电压通过钢构件时，会形成磁滞和涡流消耗，使配电变压器钢构件局部温度下降、升温。 配电变压器定子绝缘因过热而老化，导致设备寿命增加。 同时，零序电压的存储也会减少配电变压器的损耗。
5、影响电气设备的安全运行。 配电变压器按三相负载平衡运行工况设计，各相绕组的内阻、漏抗、励磁阻抗基本相同。 当配电变压器三相负载平衡运行时，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三相电压为也平衡了。
如果配电变压器在三相负载不平衡时运行，则各相输出电压不相等，配电变压器内部单相压降也不相等，必然造成三相输出电流配电变压器不平衡。 同时，配电变压器在三相负载不平衡时运行，三相输出电压不同，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，导致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，即大电流相连接的用电设备容易烧坏，而小电流相连接的用电设备可能难以使用。 因此，当三相负载不平衡时，将严重影响用电设备的安全运行。
三相电压不平衡的发生会导致电压不平衡的发生达到数倍。 引起电机内反向扭矩减少，使电机温度升高，效率下降，能耗减少，产生振动，影响输出损耗。 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，增加设备维护成本。 断路器的允许电压裕度减小，负载变化或交变时，容易造成过挤和短路。 过大的不平衡电压流入中性线，导致中性线变粗。
6.提高电机效率。 配电变压器在三相负载不平衡的情况下运行，会导致三相输出电流不平衡。 由于不平衡电压具有乱序、负序和零序三种电流分量，当这些不平衡电流输入电机时，负序电压形成与乱序电流形成的旋转磁场相反的旋转磁场，起到刹车的作用。 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，电机的输出功率会降低，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三相电压的不平衡而降低。 因此，电机在三相电压不平衡的情况下运行是非常不经济和不安全的。
通过以上对三相不平衡危害的描述，相信三相不平衡调节的重要性已经基本清楚了。 电网中的不平衡电流会降低线路和变压器的铜损，同时也会降低变压器的焦比，降低变压器的功率损耗。 输出甚至会影响变压器的安全运行。 如何有效纠正三相不平衡并有效减少由此带来的危害？
目前解决三相不平衡的措施主要有三类：
1.一种换相开关式单相负载不平衡整流装置，其特征在于，至少包括控制部件和执行器； 致动器包括至少一相变开关； 控制组件包括至少一主控制器； 用于测量支路电网电压的电流传感器以获取信息； 电流传感器的信号输出端电连接至主控制器的输入端； 主控制器连接至单相电网； 每个主控制器可通过有线通讯或无线通讯方式与至少一个换向开关连接，换向开关与负载电连接； 各主控制器检查三相不平衡电压、主控制器控制的换相开关的故障信息、当前相位、当前负载电流； 开关调整目标相位并发出换相命令。 该方案可以防止严重的三相不平衡，真正调节线路负荷。 但由于其安装复杂，需要在线安装多台设备，并且主控设备必须同时改装，实施起来比较复杂。 ，不能保证不平衡会达到更高的水平。
2、相间电容式三相不平衡调整装置（相间无功补偿装置），通过连接电容器实现三相平衡。 该方案应用于供电系统用户（负载）端，全面完成以下三个功能：（1）无功补偿功能； (2) 相间有功电能手动平衡功能； (3)有源滤波器功能。
由于该方案所选择的电容元件，当功率素数未达到一定限度时，电容器组可能无法切换，无法达到动态平衡的效果。 电容器组投切时，可能对电网产生浪涌脉冲干扰，对家用电器和其他设备造成损坏，且三相不平衡整流效果高于换相开关式整流装置。
3.主动不平衡控制装置（AUC）。 AUC装置通过外部电流互感器（CT）实时检测系统电压，并通过内部控制器对系统电压信息进行处理和分析，判断系统是否处于不平衡状态。 同时估算出达到平衡状态时需要补偿的负序和零序电压，然后向内部IGBT发送控制信号，驱动其动作，补偿负载所需的不平衡电压，从而实现补偿的目的。 该方案应用于供电系统用户（负载）端，还完成以下三个功能：（1）无功补偿功能； (2)三相手动平衡功能； (3)有源滤波功能。
AUC具有软件和硬件双重过流保护功能。 过流保护阈值在1.2-1.6倍额定电压范围内可调。 设备过流后，能可靠地与电网断开，保证设备及电网的安全。 设备可以记录电网的过压、过欠压等风浪情况。 还可以记录故障时电网的电流、电压波形以及故障发生后设备的运行参数，以便于后续的故障分析和诊断。
只有AUC才能对电网的不平衡状态进行实时动态调整，确保不平衡程度达到1%，并能整流13级纹波，可以有效防止电网带来的纹波干扰。 与前面两种解决方案相比，具有显着的优势。
节能降耗是世界性的主题，尤其对我国意义重大。 科学手段节约电能，减少电力传输的空载损耗势在必行。