三相負荷不平衡的危害及應對措施
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1、三相負荷不平衡的危害
(1)三相負荷不平衡影響設備的運行出力,發(fā)電機設備容量設計是按三相負荷條件來確定的,如果三相負荷不平衡,設備容量只能以三相負荷中最大一相為限,因此設備出力降低。
(2)三相負荷不平衡,中性線就有電流通過,低壓供電線路損耗增大。
(3)三相負荷不平衡,造成三相電壓不對稱,使中性點電位產(chǎn)生位移。三相中哪相負荷大,哪相電壓就降低,而負荷小的相電壓升高。為此,如果控制中性線電流不超過20%,則中性點位移不會造成三相電壓的嚴重不對稱。規(guī)程要求電流不平衡度β不得大于20%,計算公式為β=(Imax-Icp)/Icp×100%(式中Imax為最大電流,Icp為平均電流)。
(4)中性電流過大,使配電變壓器運行溫度升高,嚴重時會將變壓器燒壞。當中性線電流過大時,零序電流所產(chǎn)生的零序磁通會在油箱壁及鋼結構件中通過,引起較大的損耗,從而使配電變壓器運行溫度升高。絕緣油和絕緣材料長期受到高溫影響,變壓器壽命會縮短,嚴重的甚至燒壞。
(5)三相負荷不平衡造成三相電壓不平衡,影響電動機的輸出功率,并使繞阻溫度升高。三相電壓不平衡時,在異步電動機定子中便產(chǎn)生了一個逆序旋轉磁場,電動機在順逆兩序旋轉磁場的作用下運行,由于順序旋轉磁場比逆序旋轉磁場大,故電動機的旋轉方向仍與順序相同。逆序磁場的存在,產(chǎn)生了較大的逆序方向的制動力矩,使電動機輸出功率減小,又由于轉子阻抗小,產(chǎn)生逆序電流大,使繞組溫度升高,減小了電動機的使用壽命。異步電動機的轉矩與端電壓的平方成正比,電壓降低10%,轉矩降低19%,滿載時電流增加11%,溫度升高6%~7%。
(6)三相負荷不平衡,使有的相電壓高,另外的相電壓降低,這對照明中大量使用白熾燈也會產(chǎn)生不良影響,當端電壓降低5%時,其光通量將減少18%,照度降低,而端電壓升高5%,燈泡壽命減少一半,燈泡消耗量將劇增。電壓的高低還會使家用電器過壓或欠壓保護不能正常工作使用,國家標準規(guī)定:“企業(yè)內(nèi)部供電電壓偏移允許值,一般不超過額定電壓±5%”。
(7)中性線電流過大,異線可能會燒斷,中性線導線截面一般是相線截面的50%,但在選擇時,有的往往偏小,由于接頭質(zhì)量不好,會使電阻增大。因此,常發(fā)生中性線接頭過熱燒斷故障,加上三相負載不對稱,則產(chǎn)生中性點位移,使得三相電壓不對稱,線損增大,燒壞家用電器,造成嚴重經(jīng)濟損失。
2、三相負荷不平衡應采取的措施
(1)要做好用電客戶的負荷調(diào)查,摸清底數(shù),把低壓用戶的業(yè)擴報裝工作做細做實,在規(guī)劃設計線路和用戶報裝接電時,都要把三相導線所帶負荷盡量均衡的問題考慮進去。
(2)在選中性線截面時,應選與相線截面相同。
(3)加強線路設備的巡視檢查,搞好日常運行維護管理,防止中性線斷線。
(4)在每臺變壓器出口應有電壓監(jiān)測儀,經(jīng)常觀測與分析三相電壓的均衡情況,尤其是在負荷高峰期,以便及時調(diào)整負荷,盡量做到三相負荷均衡。
總之,通過采取以上措施,可有效的達到三相供電平衡之目的。