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三相不平衡負載對低壓線損率的影響

2018-07-31 17:00:00
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    農村低壓電網改造後低壓電網結構發生了很大的變化,電網結構薄弱環節基本上已經解決,低壓電網的供電能力大大增強,電壓質量明顯提高,大部分配電台區的低壓線損率降到了11%以下,但仍有個別配電台區因三相不平衡負載等原因而造成線損率居高不下,給供電管理企業特別是基層供電所電工組造成較大的困難和損失。 


1.原因分析 

    在前幾年的農網改造時,對配電台區采取了諸如增添配電變壓器數量,新增和改造配電屏,配電變壓器放置在負荷中心,縮短供電半徑,加大導線直徑,建設和改造低壓線路,新架下戶線等一系列降損技術措施,也收到了很好的效果。但是個別台區線損率仍然很高,針對其原因,我們做了認真的實地調查和分析,發現一些台區供電采取單相二線制、二相三線制,即使采用三相四線制供電,由于每相電流相差很大,使三相負荷電流不平衡。從理論和實踐上分析,也會引起線路損耗增大。 


2.理論分析 

    低壓電網配電變壓器面廣量多,如果在運行中三相負荷不平衡,會在線路、配電變壓器上增加損耗。因此,在運行中要經常測量配電變壓器出口側和部分主幹線路的三相負荷電流,做好三相負荷電流的平衡工作,是降低電能損耗的主要途經。


(1)若中性線電阻爲相線電阻的2倍,相線電阻爲R,則這條線路的有功損耗爲:

ΔP1=(I2UR+I2VR+I2WR+2I2NR)×10-3 


(2)當三相負荷電流平衡時,每相電流爲(IU+IV+IW)/3,中性線電流爲零,這時線路的有功損耗爲

ΔP2=2R×10-3


(3)三相不平衡負荷電流增加的損耗電量爲

ΔP=ΔP1-ΔP2=(I2U+I2V+I2W-I2UI2V-I2VI2W+I2WI2U+3I2N)R×10-3


    同樣,三相負荷電流不平衡時變壓器本身也增加損耗,可用平衡前後的負荷電流進行計算。由此可見三相不平衡負荷電流愈大,損耗增加愈大。一般要求配電變壓器出口三相負荷電流的不平衡率不大于10%,低壓幹線及主要支線始端的三相電流不平衡率不大于20%。可見若不平衡,線損可能增加數倍。按一般情況平均測算估計,單相負荷的線損可能增加2~4倍,所以調整三相負荷平衡用電是降損的主要環節。