GB/T 15543-2008三相電壓不平衡

三相電壓不平衡的定義

指三相電壓在幅值上不同或相位差不是120°,或兼而有之；三相電力系統(tǒng)中三相不平衡的程度，用電壓或電流負(fù)序分量與正序分量的方均根值百分比表示。電壓或電流不平衡度分別用εu或εI表示。

正序分量 positive -sequence component

將不平衡的三相系統(tǒng)的電量按對(duì)稱分量法分解后其正序?qū)ΨQ系統(tǒng)中的分量。

負(fù)序分量negative-sequence component

將不平衡的三相系統(tǒng)的電量按對(duì)稱分量法分解后其負(fù)序?qū)ΨQ系統(tǒng)中的分量。

零序分量zero-sequence component

將不平衡的三相系統(tǒng)的電量按對(duì)稱分量法分解后其零序?qū)ΨQ系統(tǒng)中的分量。

電力系統(tǒng)公共連接點(diǎn)電壓不平衡度限值為：

電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，負(fù)序電壓不平衡度不超過2%，短時(shí)不得超過4%;

低壓系統(tǒng)零序電壓限值暫不作規(guī)定，但各相電壓必須滿足GB/T 12325的要求。

注1：本標(biāo)準(zhǔn)中不平衡度為在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的最小方式（或較小方式）下、最大的生產(chǎn)（運(yùn)行）周期中負(fù)荷所引 起的電壓不平衡度的實(shí)測值。

注2：低壓系統(tǒng)是指標(biāo)稱電壓不大于1 kV的供電系統(tǒng)。

接于公共連接點(diǎn)的每個(gè)用戶引起該點(diǎn)負(fù)序電壓不平衡度允許值一般為1. 3%,短時(shí)不超過2.6%. 根據(jù)連接點(diǎn)的負(fù)荷狀況以及鄰近發(fā)電機(jī)、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置安全運(yùn)行要求，該允許值可作適當(dāng)變動(dòng)， 但必須滿足4.1的規(guī)定。

三相電壓不平衡的原因

1、斷線故障如果一相斷線但未接地，或斷路器、隔離開關(guān)一相未接通，電壓互感器保險(xiǎn)絲熔斷均造成三相參數(shù)不對(duì)稱。上一電壓等級(jí)線路一相斷線時(shí)，下一電壓等級(jí)的電壓表現(xiàn)為三個(gè)相電壓都降低，其中一相較低，另兩相較高但二者電壓值接近。本級(jí)線路斷線時(shí)，斷線相電壓為零，未斷線相電壓仍為相電壓。

2、接地故障當(dāng)線路一相斷線并單相接地時(shí)，雖引起三相電壓不平衡，但接地后電壓值不改變。單相接地分為金屬性接地和非金屬性接地兩種。金屬性接地，故障相電壓為零或接近零，非故障相電壓升高1.732倍，且持久不變；非金屬性接地，接地相電壓不為零而是降低為某一數(shù)值，其他兩相升高不到1.732倍。

3、電力系統(tǒng)中三相電壓不平衡主要是由負(fù)荷不平衡，系統(tǒng)三相阻抗不對(duì)稱以及消弧線圈的不正確調(diào)諧所引起的。

三相電壓不平衡的危害

1、增加線路的電能損耗。

2、增加配電變壓器的電能損耗。

3、配變出力減少。

4、配變產(chǎn)生零序電流。

5、影響用電設(shè)備的安全運(yùn)行。

6、電動(dòng)機(jī)效率降低。

三相電壓不平衡的治理

　　1. 重視低壓配電網(wǎng)的規(guī)劃工作，加強(qiáng)與地方政府規(guī)劃等部門的工作溝通，避免配電網(wǎng)建設(shè)無序，尤其避免在低壓配電網(wǎng)中出現(xiàn)頭痛醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳的局面，在配電網(wǎng)建設(shè)和改造當(dāng)中對(duì)低壓臺(tái)區(qū)進(jìn)行合理的分區(qū)分片供電，配變布點(diǎn)盡量接近負(fù)荷中心，避免扇型供電和迂回供電，配電網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)要遵循“小容量、多布點(diǎn)、短半徑”的配變選址原則。

　　2. 在對(duì)采用低壓三相四線制供電的地區(qū)，要積極爭取對(duì)有條件的配電臺(tái)區(qū)采用3芯或者4芯電纜或者用低壓集束導(dǎo)線供電至用戶端，這樣可以在低壓線路施工中最大程度的避免三相負(fù)荷出現(xiàn)偏相的出現(xiàn)，同時(shí)要做好低壓裝表工作，單相電表在A、B、C三相的分布盡量均勻，避免出現(xiàn)單相電只掛接在一相或者兩相上，在線路末端造成負(fù)荷偏相。

　　3. 在低壓配電網(wǎng)零線采用多點(diǎn)接地，降低零線電能損耗。目前由于三相負(fù)荷的分布不平衡，導(dǎo)致了零線出現(xiàn)電流，按照規(guī)程要求零線電流不得超過相線電流的25%，在實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中，由于零線導(dǎo)線截面較細(xì)，電阻值較相同長度的相線大，零線電流過大在導(dǎo)線上也會(huì)造成一定比例的電能損耗，所以建議在低壓配電網(wǎng)公用主零線采用多點(diǎn)接地，降低零線電能損耗，避免因?yàn)樨?fù)荷不平衡出現(xiàn)的零線電流產(chǎn)生的電壓嚴(yán)重危及人身安全，而且通過多點(diǎn)接地，減低了因?yàn)榘l(fā)熱等原因造成的零線斷股斷線，使得用戶使用的相電壓升高，損壞家用電器。此外對(duì)于零線損耗問題，在目前一般低壓電纜中，零線的截面為相線的1/2，電阻值大造成了在三相負(fù)荷不平衡時(shí)，零線損耗加大，為此可以考慮到適當(dāng)增大零線的導(dǎo)線截面，例如采用五芯電纜，每相用一個(gè)芯線而零線則用兩個(gè)芯線。

　　4. 對(duì)單相負(fù)荷占較大比重的供電地區(qū)積極推廣單相變供電。目前在城市居民小區(qū)內(nèi)大部分的負(fù)載電器是采用單相電，由于線路負(fù)荷大多為動(dòng)力、照明混載，而電氣設(shè)備使用的同時(shí)率較低，這樣使得低壓三相負(fù)荷在實(shí)際運(yùn)行中的不平衡的幅度更大。另外從目前農(nóng)村的生活用電情況看，在很多欠發(fā)達(dá)和不發(fā)達(dá)地區(qū)的農(nóng)村存在著人均用電量小，居住分散，供電線路長等問題，對(duì)這些地區(qū)可以考慮到對(duì)于用戶較分散、用電負(fù)荷主要以照明為主、負(fù)荷不大的情況，采用采用單相變壓器供電的方式，以達(dá)減少損耗和建設(shè)資金的目的。目前單相變壓器損耗比同容量三相變壓器減少15％～20％，有的廠家生產(chǎn)的單相變在低壓側(cè)可以引出380V和220V兩種電壓等級(jí)，同時(shí)在一些地區(qū)也已開展利用多臺(tái)單相變向三相負(fù)荷供電的試點(diǎn)，為使用單相變供電提供了更加廣闊的空間。

　　5. 積極開展變壓器負(fù)荷實(shí)際測量和調(diào)整工作。配變的負(fù)荷實(shí)測工作看似簡單，但是在實(shí)際工作中有幾點(diǎn)需要注意，一是實(shí)測工作不能簡單地測量配變低壓側(cè)Ａ、B、C三相引出線的相電流，而且要測量零線上的電流，或者是測量零線（排）對(duì)地電壓，從而可以更好地比較出三相負(fù)荷的不平衡情況，二是實(shí)測工作要向低壓配電線路的末端和分支端延伸，這樣可以進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)不平衡負(fù)荷的出現(xiàn)地點(diǎn)，確定調(diào)荷點(diǎn)，三是負(fù)荷實(shí)測工作既要定期開展也要不定期開展，尤其是在大的用戶負(fù)荷投運(yùn)和在高峰負(fù)荷期間，要增加實(shí)測的次數(shù)，通過及時(shí)的測量配變低壓出線和接近用戶端的低壓線路電流，便于準(zhǔn)確地了解設(shè)備的運(yùn)行情況，做好負(fù)荷的均衡合理分配。

三相電壓不平衡的測量

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