三相不平衡是指在電力系統(tǒng)中三相電流(或電壓)幅值不一致,且幅值差超過(guò)規(guī)定范圍。這種狀況可能是由于三相負(fù)載不平衡或者系統(tǒng)元件三相參數(shù)不對(duì)稱所致。三相不平衡會(huì)對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)、變壓器、電網(wǎng)等設(shè)備造成附加損耗和局部過(guò)熱,同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致多種保護(hù)和自動(dòng)裝置誤動(dòng),從而影響整個(gè)電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量。
三相不平衡的危害主要包括以下幾個(gè)方面:
- 對(duì)變壓器的危害:三相負(fù)載不平衡時(shí),變壓器處于不對(duì)稱運(yùn)行狀態(tài),造成變壓器的損耗增大(包括空載損耗和負(fù)載損耗),且變壓器零序電流過(guò)大,局部金屬件升溫增高,甚至?xí)?dǎo)致變壓器燒毀。
- 對(duì)用電設(shè)備的影響:三相電壓不平衡的發(fā)生會(huì)導(dǎo)致達(dá)到數(shù)倍電流不平衡的發(fā)生,誘導(dǎo)電動(dòng)機(jī)中逆扭矩增加,從而使電動(dòng)機(jī)的溫度上升,效率下降,能耗增加,發(fā)生震動(dòng),輸出虧耗等影響。各相之間的不平衡會(huì)導(dǎo)致用電設(shè)備使用壽命縮短,加速設(shè)備部件更換頻率,增加設(shè)備維護(hù)的成本。此外,斷路器允許電流的余量減少,當(dāng)負(fù)載變更或交替時(shí)容易發(fā)生超載、短路現(xiàn)象。
- 對(duì)線損的影響:三相四線制接線方式,當(dāng)三相負(fù)荷平衡時(shí)線損最??;當(dāng)一相負(fù)荷重,兩相負(fù)荷輕的情況下線損增量較??;當(dāng)一相負(fù)荷重,一相負(fù)荷輕,而第三相的負(fù)荷為平均負(fù)荷的情況下線損增量較大;當(dāng)一相負(fù)荷輕,兩相負(fù)荷重的情況下線損增量最大。因此,三相不平衡程度越大,線損增量也越大。
治理三相不平衡的方式主要包括以下幾種:
- 通過(guò)合理分配負(fù)荷,保持三相平衡。例如,在對(duì)居民用電進(jìn)行接線時(shí),應(yīng)盡可能保證三相平衡。
- 增加導(dǎo)線截面。在條件允許的情況下,可以增加導(dǎo)線的截面,以減小線路的電阻,從而減小線路損耗。
- 定期對(duì)線路進(jìn)行檢查和維護(hù),及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理線路問(wèn)題,避免因線路故障導(dǎo)致的三相不平衡現(xiàn)象。