電力系統三相不平衡有哪些危害?
電力系統三相不平衡帶來(lái)的危害有很多,如:增加線(xiàn)路的電能損耗、增加配電變壓器的電能損耗、配變出力減少、配變產(chǎn)生零序電流、影響用電設備的安全運行、電動(dòng)機效率降低等。我們如何來(lái)改進(jìn)電力系統三相不平衡呢?接下來(lái)安徽眾升電力科技有限公司具體給大家介紹一下電力系統三相不平衡帶來(lái)的危害及如何改進(jìn)電力系統三相不平衡。
電力系統三相不平衡帶來(lái)的危害:
1、增加線(xiàn)路的電能損耗
在三相四線(xiàn)制供電網(wǎng)絡(luò )中,電流通過(guò)線(xiàn)路導線(xiàn)時(shí),因存在阻抗必將產(chǎn)生電能損耗,其損耗與通過(guò)電流的平方成正比。當低壓電網(wǎng)以三相四線(xiàn)制供電時(shí),由于有單相負載存在,造成三相負載不平衡在所難免。當三相負載不平衡運行時(shí),中性線(xiàn)即有電流通過(guò)。這樣不但相線(xiàn)有損耗,而且中性線(xiàn)也產(chǎn)生損耗,從而增加了電網(wǎng)線(xiàn)路的損耗。
2、增加配電變壓器的電能損耗
配電變壓器是低壓電網(wǎng)的供電主設備,當其在三相負載不平衡工況下運行時(shí),將會(huì )造成配變損耗的增加。因為配變的功率損耗是隨負載的不平衡度而變化的。
3、配變出力減少
配變設計時(shí),其繞組結構是按負載平衡運行工況設計的,其繞組性能基本一致,各相額定容量相等。配變的最大允許出力要受到每相額定容量的限制。假如當配變處于三相負載不平衡工況下運行,負載輕的一相就有富余容量,從而使配變的出力減少。其出力減少程度與三相負載的不平衡度有關(guān)。三相負載不平衡越大,配變出力減少越多。為此,配變在三相負載不平衡時(shí)運行,其輸出的容量就無(wú)法達到額定值,其備用容量亦相應減少,過(guò)載能力也降低。假如配變在過(guò)載工況下運行,即極易引發(fā)配變發(fā)熱,嚴重時(shí)甚至會(huì )造成配變燒損。
4、配變產(chǎn)生零序電流
配變在三相負載不平衡工況下運行,將產(chǎn)生零序電流,該電流將隨三相負載不平衡的程度而變化,不平衡度越大,則零序電流也越大。運行中的配變若存在零序電流,則其鐵芯中將產(chǎn)生零序磁通。(高壓側沒(méi)有零序電流)這迫使零序磁通只能以油箱壁及鋼構件作為通道通過(guò),而鋼構件的導磁率較低,零序電流通過(guò)鋼構件時(shí),即要產(chǎn)生磁滯和渦流損耗,從而使配變的鋼構件局部溫度升高發(fā)熱。配變的繞組絕緣因過(guò)熱而加快老化,導致設備壽命降低。同時(shí),零序電流的存也會(huì )增加配變的損耗。
5、影響用電設備的安全運行
配變是根據三相負載平衡運行工況設計的,其每相繞組的電阻、漏抗和激磁阻抗基本一致。當配變在三相負載平衡時(shí)運行,其三相電流基本相等,配變內部每相壓降也基本相同,則配變輸出的三相電壓也是平衡的。假如配變在三相負載不平衡時(shí)運行,其各相輸出電流就不相等,其配變內部三相壓降就不相等,這必將導致配變輸出電壓三相不平衡。
同時(shí),配變在三相負載不平衡時(shí)運行,三相輸出電流不一樣,而中性線(xiàn)就會(huì )有電流通過(guò)。因而使中性線(xiàn)產(chǎn)生阻抗壓降,從而導致中性點(diǎn)漂移,致使各相相電壓發(fā)生變化。負載重的一相電壓降低,而負載輕的一相電壓升高。在電壓不平衡狀況下供電,即容易造成電壓高的一相接帶的用戶(hù)用電設備燒壞,而電壓低的一相接帶的用戶(hù)用電設備則可能無(wú)法使用。所以三相負載不平衡運行時(shí),將嚴重危及用電設備的安全運行。
6、電動(dòng)機效率降低
配變在三相負載不平衡工況下運行,將引起輸出電壓三相不平衡。由于不平衡電壓存在著(zhù)正序、負序、零序三個(gè)電壓分量,當這種不平衡的電壓輸入電動(dòng)機后,負序電壓產(chǎn)生旋轉磁場(chǎng)與正序電壓產(chǎn)生的旋轉磁場(chǎng)相反,起到制動(dòng)作用。但由于正序磁場(chǎng)比負序磁場(chǎng)要強得多,電動(dòng)機仍按正序磁場(chǎng)方向轉動(dòng)。而由于負序磁場(chǎng)的制動(dòng)作用,必將引起電動(dòng)機輸出功率減少,從而導致電動(dòng)機效率降低。同時(shí),電動(dòng)機的溫升和無(wú)功損耗,也將隨三相電壓的不平衡度而增大。所以電動(dòng)機在三相電壓不平衡狀況下運行,是非常不經(jīng)濟和不安全的。