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如何調(diào)節(jié)變壓器三相不平衡
2022-01-18
一、配電變壓器三項(xiàng)負(fù)荷不平衡的原因。
1.1為什么會(huì)有管理。
在配變?nèi)?xiàng)負(fù)荷不均衡的情況下,并沒有制定出相應(yīng)的考核管理辦法,在進(jìn)行管理時(shí)存在著一定的盲目性,隨心;操作人員對(duì)配電變壓器三種負(fù)荷的管理也比較寬松,因此造成變壓器長(zhǎng)時(shí)間處于三種負(fù)載不平衡狀態(tài)。
1.2網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)問題。
由于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的不徹底改造,電網(wǎng)結(jié)構(gòu)一直比較薄弱,運(yùn)行時(shí)間也較長(zhǎng)。
此外,單相低壓線路的問題并未得到改善,且線路均為電力與照明混合使用,單相供電設(shè)備較多,這些設(shè)備功率均較大,應(yīng)用中多采用單相電源,利用幾率也不一致,造成變壓器在三次負(fù)荷中易出現(xiàn)不平衡的情況,并增加了管理難度。
二、三相負(fù)荷不平衡危害。
2.1對(duì)配電變壓器的危害。
從而降低了配變功率。
配變電所的繞組結(jié)構(gòu)按負(fù)載均衡運(yùn)行條件設(shè)計(jì),各相性能基本一致,額定容量相同。
配電網(wǎng)中的每個(gè)相容額定功率限制在一定范圍內(nèi),當(dāng)配變處于不平衡狀態(tài)時(shí),一個(gè)負(fù)載較輕的一相具有富余能力,從而降低了輸出功率。
三相負(fù)荷失衡越嚴(yán)重,配電變壓器輸出功率的下降越大。
由于這種情況,當(dāng)三相負(fù)荷不均衡運(yùn)行時(shí),配變輸出容量達(dá)不到額定值,其備用容量也相應(yīng)減少,過載能力下降。
與此同時(shí),配電變壓器處于非對(duì)稱運(yùn)行狀態(tài),會(huì)引起零序電流過大,輕則引起配電變壓器局部金屬配件溫升過高,重則會(huì)引起配電變壓器單相燒毀或斷線,燒損線路設(shè)備和用戶電器設(shè)備。
2.2對(duì)普通家電產(chǎn)品的危害。
當(dāng)三相負(fù)荷不平衡時(shí),配電網(wǎng)中的中性點(diǎn)偏移導(dǎo)致各相輸出電流不相等,必然引起三相電壓的不平衡,而中性點(diǎn)的位移使中性線有電流通過。
此種情況下,重載的一相電壓下降,導(dǎo)致燈泡不亮,電器效能降低,而一相負(fù)荷電壓升高,可引起家電絕緣被擊穿,損壞或壽命縮短。
2.3對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的危害。
若三相變壓器輸出的三相電流不平衡,則在線路中產(chǎn)生負(fù)序電壓,而負(fù)序電壓所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)正相反,在正序電壓下,會(huì)有阻旋作用。
因?yàn)檎虼艌?chǎng)產(chǎn)生的能量更大,電動(dòng)機(jī)仍按正向轉(zhuǎn)動(dòng),但是由于電磁場(chǎng)中存在負(fù)序電壓,所以在一定程度上減小了電動(dòng)機(jī)的輸出功率,減小了扭拒,從而降低了電機(jī)的效率。
與此同時(shí),電機(jī)無(wú)用功率增大,線圈溫度上升。
電動(dòng)機(jī)在三項(xiàng)不平衡的情況下運(yùn)行,不僅降低了電機(jī)的壽命,而且增加了能耗。
2.4身體傷害。
當(dāng)配電網(wǎng)三相負(fù)荷嚴(yán)重失衡時(shí),在中性點(diǎn)接地運(yùn)行方式下,當(dāng)接地電阻不能達(dá)到技術(shù)要求時(shí),配電變壓器三相負(fù)荷嚴(yán)重失衡,將導(dǎo)致中性線帶電,從而對(duì)接地極或配電變壓器金屬支架人員的人身安全構(gòu)成威脅。
當(dāng)三相負(fù)載嚴(yán)重不對(duì)稱不平衡時(shí),較大的電流和較高的零線上會(huì)產(chǎn)生電擊危險(xiǎn),從而造成人身電擊危險(xiǎn)。
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2.5電壓品質(zhì)及線損效應(yīng)。
當(dāng)三相負(fù)荷不平衡度較大時(shí),配電變壓器中性點(diǎn)未接地或接地電阻不能達(dá)到技術(shù)要求時(shí),中性點(diǎn)將產(chǎn)生位移,導(dǎo)致中性線有一定的電壓,這樣就增加了線路的電壓降,使得線路供電電壓偏低,特別是線路端電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過電壓降允許的范圍,直接導(dǎo)致用戶用電設(shè)備無(wú)法正常運(yùn)行。
電氣效率降低,同時(shí)大大增加了線損耗。
在配電網(wǎng)絡(luò)中,由于單相負(fù)荷的存在,常常會(huì)引起三相不平衡,其結(jié)果不僅增加了相線損耗,還使中性線有電流通過,從而產(chǎn)生損耗,從而大大增加了線損。
研究表明,三相負(fù)荷失衡通常會(huì)導(dǎo)致低壓線損失率上升2%—10%,而不平衡度越高對(duì)低壓線損失率的影響就越大,如不平衡度大于30%,低壓線損率可能達(dá)到3~10%。