探討配電變壓器三相負荷不平衡對線損率的影響

徐明 王瑞蘭

引言：在供電企業行業里，有一項重要的經濟技術指標就是線損率，同時也是衡量企業對于整體化管理水平的重要標志之一，一般情況下線損率在配網中都要占到整個電網總線損的五分之二或者更多。在配網中，配電變壓器如出現了三相負荷不平衡的情況，那么線損率的比例將會大大的增加，所以，在供電企業中需要經過相關措施的研究來解決降低配電網線損這一重要問題。本文主要通過介紹三相負荷不平衡的原因，并提出相關解決措施。

一、引言

當今社會，由于居民生活水平的提高，大功率家用電器進入普通家庭，由于負荷變化季節性需求大，配電變壓器的三相負載不平衡現象時有發生。然而一旦出現了這種三相負荷不對稱，就會對精密儀器設備產生危害，同時，三項負荷不對稱還將使配電網的線損越來越大，并且對于配電網的線損來說，其受損程度會是三相負荷對稱分布的線損的好幾倍。當代社會對于這種經常發生的現象想要完全解決是有一定的困難，所以電力部門如何降低線損程度，在他們目前的研究課題中是最急需解決的，因為線損率越高，電力企業的成本支出就越高，而且這和電力企業的運行效率有著密不可分的關系。

如今，在研究配電變壓器三相負荷分布不平衡對線損率的研究方面，出現了多種不同的研究方法，比如對稱分量法，還有的只考慮了數量上的不對稱，忽略了角度的不對稱。在我們現實生活中的電力運行過程中，不僅僅存在著三相負荷的數量的不對稱，也有角度間的不對稱，并且復合電流的不同，肯定會帶來不平衡電流。正是由于這種電流的存在，才使得不僅僅在配電網中會有三相負荷線損，還會有中性線的損耗和總損耗增加的情況的出現。

二、配電變壓器三相負荷不對稱的基本類型

首先是各相負載電流的大小是根據時間的不同而不同，有可能在某一個特殊的時間某一相的電流是很大的，也有可能在另一段的時間里另外一相的電流又變大了。這就說明在單相負載上，是有著極大的波動，導致電流的極不穩定。在配電變壓器中存在的三項負載不平衡的問題。這種情況下的不平衡是每天沒有明顯變化的不平衡，其中負載大得相總是大，相反，負載小的相總是相對的小，他們之間相差的比例沒有明顯的變化。由于這類情形負載不是均勻的分配在三相上，并是單相用電的負載，所以三相動力比較小。

第二種情況是白天負荷時段三相負載幾乎是處于平衡狀態，但是在位于用電高峰期的晚上，三相負載的不平衡程度很嚴重。這類情形的特點是三相和單相都擁有十分大的用電量，但是由于白天只存在生產用電，所以白天的負荷時段，三相負載基本是平衡的。而由于晚上人們都下班了，生活用電量大大增加，所以晚上用電壓力會大大增加，這就導致了三相電壓嚴重的不平衡的產生。

第三種情況是在配電變壓器中存在的三項負載不平衡的問題。這種情況下的不平衡是每天沒有明顯變化的不平衡，其中負載大得相總是大，相反，負載小的相總是相對的小，他們之間相差的比例沒有明顯的變化。由于這類情形負載不是均勻的分配在三相上，并且單相用電的負載，所以三相動力比較小。

最后是和季節相關的不平衡這類情況。在每個不同的季節，三相生產和用電和單相的用電量所占的比例會發生相應的變化，并且單相負載沒有均勻的分配了。

三、實例分析

某個地區在對電網的改造后，使得當地的低壓電網發生了很大的變化。除了解決之前相對薄弱的電網結構，也通過這一次農村電網改造，提高了當地的供電能力和電壓的品質。使得大部分的線損率都控制在了10%以下，不過，部分地區的三相負荷不平衡仍然是導致線損率維持在一個較高水平的重要原因，這種配電變壓器負荷不平衡和線損率無法降低的情況，讓供電企業的管理帶來了很大的困難。

1、分析原因

供電部門在這一次對于電網結構的改造過程中，通過增加變壓器的數量，降低供電半徑，建設并且改造低壓線路等等很多的措施，在降低線損率的方面取得了一定的作用。但是，由于并不完善的結構改造，所以使得仍然存在線損率居高不下的地區。由于上述情況的存在，在相關技術人員對于部分地區的實地檢測，發現了問題所在。所以在采取三相三線制的地區即使的采取三相四線制，所以三項負載電流還是不平衡的。

2、分析理論

我們都知道，三項負載不平衡的存在，會導致線路還有配電變壓器的損耗的增加。所以，技術人員必須通過經常測量三相負荷電流來檢測相關的數據。

我們可以通過假定在其中一條低壓線路中的三相不平衡電流為，IU，IV，IW，中性線電流為IN，

向限電阻是中性線電阻的一半，那么這條線路的有功損耗：

因為配電變壓器的三相負荷電流產生的不平衡率是要低于10%的，這種情況下，這樣我們就可以發現，在改造電路的過程中，降低損耗的重要步驟是調整三相負荷的平衡。

四、 總結

在進行三相負荷不平衡的問題之前，技術人員需要先進行現場的勘測，這樣才能根據實際的情況設計出有效的，方便進行改造的方案。同時，技術人員可以根據低壓負荷隨時間變化這樣的規律，可以將這種特點和所要進行的相關調整結合起來，爭取能夠做到最大的改進。想要不斷提高配電變壓器三相平衡度，達到想要的降低線損率的影響，就要把理論知識應用到實際生活中。

參考文獻

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（作者單位：國網山東成武縣供電公司）