配电三相负荷不平衡产生及影响线损的解决措施 谢强奋

发表时间:2020/8/24   来源:《基层建设》2020年第9期   作者:谢强奋
[导读] 摘要:随着社会经济的不断发展进步,我国的工业农业也不断蓬勃发展,因此导致用电需求越发的增多。
        泉州供电服务有限公司  福建泉州  362000
        摘要:随着社会经济的不断发展进步,我国的工业农业也不断蓬勃发展,因此导致用电需求越发的增多。在社会用电负荷越来越大的情况下,电网的供电能力也要不断提高,需对配电网络的结构进行科学合理的改造,将配电网三相负荷不平衡的情况有效缓解。虽然我国电力企业非常重视电网构建的投资,但是有些地区由于三相不平衡等问题会导致线损情况严重,这也亟需相关电力企业解决。
        关键词:配电三相负荷;不平衡;影响线损;解决措施
        一、配电三相负荷不平衡产生的原因
        在对电网中变压器的负荷测试中发现三相负荷不平衡产生的主要原因有五个方面:其一是电力企业工作人员的测量问题,在进行线损管理工作时要对线损数据进行精密测量,但是很多工作人员测量时不够精准,因此导致数据出现偏差,并且在安装的时较为随意,没有考虑到负载的平衡问题。其二就是在线路的使用中常常出现线路损坏或线路故障,由于线路曝光时间较长,因此很容易出现老化等问题,一旦出现故障就会导致变压器失衡。其三就是电力企业在进行配电时低压电网配置不合理,低压电网的配置很容易影响三相平衡,它会使配网通道遭到限制,这种问题也可以归为电网规划和电网改造不合理造成的现象。其四是受用电高峰的影响,每年的夏季和冬季是用电高峰期,这一时期单向用电设备会受到影响,导致变压器出现三相不平衡。最后一个常见原因就是进行拆分台区时出现的分配问题,很多抄表人员工作不够上心,因此很容易造成分配失衡,最终导致三项不平衡问题。
 
        图1  三相交流电压波形图和相量图
        二、配电三相负荷不平衡产生的影响
        1、增加配电线损
        一般在正常情况下,负荷的电流的平方和配变的负荷损耗是成正比的。因此,在三相负荷失衡的情况下,配变输出的功率是一样的,此时负载损耗会超过平衡时的线损。其中变压器的绕组结构的设计是对称运行的,因此不对称运行的情况发生时,会导致变压器的效率受到很大的影响,也降低了过载能力。
        2、导致线路和设备的损坏
        三相负荷不平衡时,会导致其中一相的电流提高,超负荷情况严重,然后这一相的温度不断上升,出现烧断线路、线路过流跳闸以及相关设备被烧坏的情况,严重时甚至会导致大规模的停电停产情况。
        3、降低了发动机的效率
        不平衡电压的产生,是因为正常的电压中产生了不必要的电压分量,主要是正序、负序以及零序三种。如果这三种电压分量不经过任何处理进入发动机,由于正序分量和负序分量性质相反,所以产生的电磁场方向也呈反向,正序分量的磁场强度要大于负序分量,所以电动机的转动方向会朝着正序方向。在磁场的相互作用下,电动机的输出功率会受到严重影响,导致电动机效率有所下降。
        4、民众的生命安全受到威胁
        在配电三相负荷发生不平衡的情况下,线路电压会发生不稳定的情况。当配电三相负荷发生不平衡时,中性线电流会超过相线电流,此时中心线被烧,中位点出现位移,单相电压极有可能升高甚至到高压的情况。若没有及时增强中性线的保护力度,会使民众的财产生命安全受到危及。
        三、降低线损的解决措施
        1、改善三相不平衡的方法
        不难看出产生三相不平衡的原因较为简单,通过改善产生三相不平衡的因素就可以减少三相不平衡问题。首先我们可以平均分布负荷点,集中的电网铺设会导致负荷问题,平均分布则可减少这样的问题,在电网的规划和改造中可以直接解决这样的问题。其次可以考虑使用交叉换相等办法使不对称负荷合理分配到各相,尽量使其平衡化,除此之外还要加强负荷接入点的短路容量,这样一旦出现负荷不平衡问题就能够及时修复。安排合理之后要派专人对各个变压点进行监控,确保变压器处于正常工作中,定时定期的检查能够及时对变压器进行维护,减少负荷问题。最后,可以对变压器的三相平衡进行改造,使其成为四相平衡,也就是说采用备用方案,一旦某一线路失衡可以由四线进行弥补,保持变压器的平衡。
        2、降低线损率的方法
        降低线损主要是靠技术层面的支持,对设备进行更新换代,安装监控设备,对线路问题进行实时监控,优化电网的无功分配,提高功率因数。其次就是适当增加零线,这样即使出现三相失衡的情况也可以因为零线的存在而保证用户设备的安全,减少不必要的麻烦。线损出现的主要问题还是载体问题,因此可以通过对导线强化来增强线路承载力,比如可以采用增强导线横截面的方法来减少能量损耗等。最后,仍然是和改善三相不平衡一样,要定期对电网进行维护,处理出现的线路老化或是线路缺陷等问题,保证线路通畅,减少线损。
        3、降低三相失衡以及有损功耗的措施
        上述讲到的两个方面主要是在技术层面解决出现的问题,当然,从其他方面我们也可以寻找到降低上述问题的措施。首先就是定期的排查工作,这个属于电力企业的分内工作,但是由于企业忽视,因此很多排查工作都做的不到位,因此电力企业应当重视排查问题,及时发现可能出现的问题,及时修复,以免问题扩大。除此之外还要及时更新台区的资料,这样在企业更新用户时就能够及时拿出最新的资料帮助台区进行负荷调整,也能够提高新用户安装线路的安全性。最后,企业应当重视管理工作的推进,制定一定的管理制度,监督变压器工作的运行。例如制定变压器负荷不平衡的运行管理制度,这样能够改善员工的工作态度,减少因人工问题而导致的不必要损失。其他方面即为对用电和供电方面的管理,对用户反馈以及对变压器出现问题的登记和调查,对员工负责工作的审核以及对线损目标的管理。简单的来说就是促进企业的精益化管理,通过内部核心的转变,提高企业对旗下员工的工作态度,从而达到减少损失的目的。
        结束语
        目前,电力企业中经常会遇到变压器的三相负荷不平衡以及线损情况。通过分析配电三相不平衡发生的具体原因,得到科学合理的解决方案,进而有效缓解配电三相不平衡的情况和线损问题。
        参考文献
        [1]董 磊,丁 诺,王军伟.低压配电系统三相负荷不平衡对线损的影响及防控措施[J].河北电力技术,2011,30(6):18-19.
        [2]任 远,霍成军,张韦维,等.基于大数据的配变三相不平衡分析与负荷调整综合研究[J].自动化与仪器仪表,2016,(11):166-169.
        [3]林海雪.电力系统的三相不平衡讲座第一讲电力系统三相不平衡的基本概念及其计算式[J].供用电,1997,(4):51-54.
        [4]王晓文,申 凯,高 强,等.配电网三相不平衡抑制方法综述[J].沈阳工程学院学报(自然科学版),2016,12(1):40-47,60.
        [5]方恒福,盛万兴,王金丽,等.配电台区三相负荷不平衡实时在线治理方法研究[J].中国电机工程学报,2015,35(9):2185-2193.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: