造成三相電壓不平衡的原因及治理方法!

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三相不平衡:是指在電力系統中三相電流(或電壓)幅值不一致,且幅值差超過規定範圍。中性點不接地系統的電壓不平衡的原因有很多種,最常見的有高低壓側斷線(保險絲熔斷)、一次系統接地,也有一些特殊原因,如三相負荷不平衡,中性點安裝的消弧裝置故障引起。

產生原因

(01)1.低壓二次斷線(保險熔斷)造成三相電壓不平衡變電張低壓二次斷線(保險熔斷)時,熔斷相電壓降低,但不為零,其餘兩相為正常電壓,三相亮亮向量角差為120度,但因為一次三相電壓平衡,開口三角形不會產生不平衡電壓,不會發出接地信號,這點可以作為判斷電壓互感器高壓或低壓保險熔斷的重要依據。

造成三相電壓不平衡的原因及治理方法!

(02)2.高壓側斷線(保險絲熔斷)造成三相不平衡中性點不接地系統電壓不平衡,可能是由於高壓側斷線(保險熔斷)造成,由於PT還會有一定的感應電壓,熔斷相電壓降低,單但不為零,其餘兩相為正常電壓,三相兩兩向量角差為120度,因斷相造成三相電壓不平衡,開口三角處也會產生不平衡電壓,輸出零序電壓。例如:A相高壓保險絲燒斷,向量合成結果見下圖。零序電壓大約為33V左右,股能起動接地裝置,發出接地信號。

造成三相電壓不平衡的原因及治理方法! 第2張

(03)3.發生金屬性接地造成三相電壓不平衡當線路或帶電設備上某點發生金屬性接地時(如A相),接地相與大地同電位,其它量正常相(B、C相)的對地電壓數值上升為線電壓,產生嚴重的中性點位移。中性點位移電壓的方向與接地相電壓在同一直線上,與接地相電壓方向相反,大小相等,如下圖。因發生金屬性接地並不僅僅限於輸電線路,還應該包含變電站的一次運行設備,當線路拉路檢查完仍未能消除接地故障,則應懷疑到本變電站設備有接地,例如避雷器、電壓互感器、甚至變壓器接地。同時金屬性接地也存在兩條出線同時存在不同相金屬性接地的情況,也為運維人員查找接地故障帶來困難。

造成三相電壓不平衡的原因及治理方法! 第3張

(04)4.三相負荷的不對稱造成三相電壓的不平衡三相負荷的不對稱也會造成三相電壓的不平衡現象,較多出線在一些比較薄弱的區域電網。而造成三相負荷的不對稱的原因可能有以下幾個:(1)出線迴路缺相運行,這對電壓影響較大。配電線路長,某分支迴路的一相跌落熔斷器熔斷,若該分支負荷叫較大,故障相甩負荷後電壓升高,非故障相電壓有一定的降低。若分支負荷小,線路成容性,或者是小電源上網專線,故障相電壓降低。非故障相電壓較故障相電壓高,這就造成電壓三相不平衡。(2)有些大用户的進出線及配變電高壓側發生跌落熔斷一相熔斷或斷線,也會造成電壓不平衡。缺相運行的變壓器有異常響聲,故障相電流為0.(3)線路參數不平衡、線路換位不完善、三相負荷分配不對稱,也會造成電壓不平衡,

(05)5.經消弧裝置接地造成電壓不平衡故障一些變電站安裝了消弧裝置可能會引起母線電壓不平衡,主要是某些消弧裝置為了取得中性點電壓,特意將電壓設成不平衡,但一般在合格範圍,不會影響設備的正常運行。

治理方法

(01)1)針對配變平均負載率低於25%、電壓波動過大的季節性“低電壓”問題,可使用有載調容、調壓配變;2)新增台區配變在設計時充分考慮供電半徑及負載大小、平衡分配;3)對於出口電流不平衡度超過15%、負載率大於60%,且通過管理措施難於調整的配變台區,可加裝三相不平衡自動調整裝置來調整,尤其對於低電壓諧波、電壓閃變、無功補償容量不足等多種因素導致“低電壓”問題,可配置低壓靜止無功發生器(LBSVG);4)對於由於供電半徑過大,負荷過重導致的供電末端“低電壓”問題,且通過增加無功補償裝置不能提高的,可加裝低壓線路調整裝置;5)由於三相負載不平衡導致某相電壓過高,另一相末端電壓低的台區,在通過管理措施難於調整的,可通過加裝LINGBU系列-電網三相不平衡智能調節器(LBSTUR)來調整三相不平衡。領步技術團隊研發的三相不平衡智能調節器可以針對性解決三相不平衡問題,在補償系統無功的同時調整不平衡有功電流的作用。其理論結果可使三相功率因數均補償至1,三相電流調整至平衡。實際應用表明,可使三相功率因數補償到0.95以上,使不平衡電流調整到變壓器額定電流的10%以內。

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