分析民用供電系統(tǒng)的負(fù)載不平衡問題

楊吉云

摘 要 現(xiàn)代民用建筑供電系統(tǒng)多采用三相四線制供電網(wǎng)絡(luò)，可能會因為用電不同時性或組抗角存在差異等問題，致使供電系統(tǒng)三項負(fù)載出現(xiàn)不平衡問題，會對居民用電形成直接影響，需要展開處理。本文將重點對民用供電系統(tǒng)負(fù)載不平衡問題展開分析，并會針對問題提出幾點建議，期望能夠為現(xiàn)代民用供電系統(tǒng)平穩(wěn)運行提供一些理論支持。

關(guān)鍵詞 危害;負(fù)載不平衡;三相四線制;民用供電系統(tǒng);變壓器

為節(jié)約有限土地資源，現(xiàn)代建筑多以高層建筑為主，建筑內(nèi)人群居住密度不斷增加，直接增加了民用供電系統(tǒng)的負(fù)載壓力，各項供電變壓器負(fù)荷分配新問題開始出現(xiàn)。同時，因為各居民用電時間并不相同，即便裝機容量已經(jīng)確定，卻仍然存在著使用與開啟情況無法統(tǒng)一的狀況，系數(shù)變動相對較大，很容易會出現(xiàn)負(fù)荷分配不均勻問題，用電負(fù)荷分配平衡度很難保證，會對系統(tǒng)正常供電以及用電設(shè)備運行形成直接影響，供電系統(tǒng)負(fù)載不平衡問題變得更加凸出。

1民用供電系統(tǒng)負(fù)載不平衡危害

1.1 電能質(zhì)量受到影響

由于配電變壓器是根據(jù)三相負(fù)載對稱運行模式實施制造的，所以其每相漏抗、電阻等基本相同。在三相負(fù)載保持對稱狀態(tài)時，每相電流基本相同，變壓器內(nèi)部壓降也保持一致，所輸出電壓保持對稱狀態(tài)。但若負(fù)荷出現(xiàn)不對稱狀態(tài)，就會使電壓器各相電流數(shù)值發(fā)生改變，打破原有平衡狀態(tài)，會對電壓合格率形成直接影響。同時，負(fù)載電流的增加，會使相內(nèi)壓降出現(xiàn)逐漸增大趨勢，會對該相連接用戶供電電壓形成影響，致使出現(xiàn)電壓不穩(wěn)或無法供電狀況，并不利于用戶用電使用體驗[1]。

1.2 發(fā)生中性點漂移

在負(fù)荷出現(xiàn)不平衡問題時，供電系統(tǒng)中的中性線會產(chǎn)生中性線電流，此電流不僅會誘發(fā)電壓降問題，同時還會增加中性點電位偏移進程，負(fù)荷不平衡度越高，偏移程度也會越大，當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重偏移時，電壓會上升到一定高度，進而形成安全隱患。同時如果線路接地保護措施設(shè)置不理想，中性線電流所形成的電壓也會對人員安全以及供電設(shè)備形成影響，危害較大。

1.3 增加線損

在配電變壓器出現(xiàn)三相負(fù)荷不平衡狀況時，會出現(xiàn)配電變壓器損耗增加以及線路損耗增加等線損增加問題，會對系統(tǒng)供電穩(wěn)定性產(chǎn)生一定危害。以配電變壓器損耗增加為例：負(fù)載損耗、空載損耗是較為常見的配電變壓器功率損耗方式，其中空載損耗會隨變壓器運行電壓變化而發(fā)生改變，其損耗可視為恒量，而負(fù)載損耗是按照負(fù)載電流變化而發(fā)生改變的，和負(fù)載電流平方屬于正比關(guān)系，當(dāng)三相負(fù)載出現(xiàn)不平衡問題時，配電變壓器負(fù)載損耗也會出現(xiàn)持續(xù)性增加的趨勢，可能會是3臺單相變壓器負(fù)載損耗量的總和，需要展開調(diào)整[2]。

2不平衡問題解決措施

有關(guān)部門可從以下幾點入手，對負(fù)載不平衡問題展開科學(xué)處理：

2.1 實施重復(fù)接地

為妥善解決負(fù)荷不平衡問題，確保供電系統(tǒng)整體運行質(zhì)量，在對變壓器實施中性點接地的同時，還要對中性線其他地方展開重復(fù)接地：①在架空線分支線、干線終端;②沿線每1㎞處中性線位置;③接戶線第一支持物位置;④架空線與電纜引入大型建筑物位置，等。

例如可在進戶點位置展開重復(fù)接地處理，這樣可在中性點發(fā)生電位偏移時，對中性線電氣設(shè)備形成保護，進而降低不平衡問題對用戶用電的影響。

2.2 增強基礎(chǔ)資料管理

供電系統(tǒng)管理部門需要加大對基礎(chǔ)性資料的管理力度，應(yīng)借助電網(wǎng)改造契機，對網(wǎng)絡(luò)資料展開全面收集與整理，嚴(yán)格管控防止出現(xiàn)新增用戶接火隨意性問題，從源頭起降低三相負(fù)荷不平衡問題發(fā)生可能性。同時需要在業(yè)務(wù)拓展過程中，加大對用戶各項情況的調(diào)查力度，掌握用戶用電基本規(guī)律與用量，實施科學(xué)化接火處理，做好系統(tǒng)供電。

2.3 注重中性線管理

一方面應(yīng)保證，中性干線質(zhì)量與機械強度，降低斷路問題發(fā)生可能性，嚴(yán)禁安裝熔絲或開關(guān);另一方面增加中性線導(dǎo)線截面，保證導(dǎo)線截面和相線一致程度，降低不必要的損耗，進而達(dá)到有效杜絕斷線事故隱患的目標(biāo)。

2.4 保證負(fù)載對稱狀態(tài)

因為單相負(fù)載所組成三相負(fù)載為不對稱負(fù)載，所以在施工過程中應(yīng)盡量使負(fù)載保持對稱狀態(tài)。同時因為相電流往往高于中性線電流，所以可將中性線導(dǎo)線截面控制在三根相線數(shù)值之下，并在設(shè)計截面時，適當(dāng)增加截面面積，以對中性線阻抗形成有效管控。

2.5 做好導(dǎo)線選擇

實施用戶建筑供電設(shè)計過程中，很容易會出現(xiàn)過高估算用戶裝機容量的情況，所以在進行導(dǎo)線選擇時，需要將這一情況考慮到其中，要保證整體建筑負(fù)荷分配平衡程度，以降低三相不平衡對后續(xù)供電的影響[3]。

2.6 科學(xué)展開負(fù)荷測量

供電部門需要加大對負(fù)荷實測工作的關(guān)注力度，要通過實測手段及時掌握網(wǎng)絡(luò)運行情況以及運行問題，并在第一時間上報給有關(guān)部門，予以處理，以防問題出現(xiàn)進一步擴大的狀況。

3結(jié)束語

系統(tǒng)用電負(fù)荷分配平衡度對于民用供電系統(tǒng)平穩(wěn)運行所產(chǎn)生的積極影響，有關(guān)部門需要進一步加強對民用供電系統(tǒng)，尤其是系統(tǒng)負(fù)載不平衡問題的研究力度。要在對負(fù)載不平衡危害展開深度剖析的基礎(chǔ)上，按照三項四線制供電系統(tǒng)特點以及民眾實際用電需求，制定出一系列較為科學(xué)的不平衡問題處理方案，確保負(fù)荷分配不平衡問題可以得到妥善處理，進而達(dá)到理想化供電系統(tǒng)運行效果，以為廣大民眾提供更加穩(wěn)定、安全的供電服務(wù)。

參考文獻

[1] 鄭征，李秋思，喬美英.單相兩級聯(lián)H橋整流器負(fù)載不平衡度范圍研究[J].高電壓技術(shù)，2019，（3）：846-854.

[2] 許澤富，唐芬，周家宇，等.不平衡負(fù)載工況下三相變流器有源功率解耦控制[J].電網(wǎng)技術(shù)，2019，43（03）：331-341.

[3] 江峰，楊蕾蕾，張健.淺談數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)設(shè)計與民用建筑的幾點區(qū)別[J].智能建筑電氣技術(shù)，2017，（2）：17-20.