三相不平衡对电力系统的影响

【摘要】随着经济的高速发展，电力早已大规模的普及。在电力系统的运行中，电网的三相不平衡情况也日渐凸显，尤其是在供电水瓶有限的山区和偏远农村这种情况更为常见。三相不平衡给电网的正常运行和电网的使用寿命都带来了较大的影响。为保证电力系统的良好运转，减少经济损失便捷群众生活，笔者在本文中探究了三相不平衡对电力系统的影响及提出了相关的改善措施，望能为相关从业人员提供一些启发。
 

【关键词】三相不平衡；电力系统；影响；改善
 

引言
 

电力系统的三相不平衡会造成用电设备、供电线路和变压器的长期损耗。但能够引起电力系统三相不平衡的原因是多样的，如冬夏用电幅度猛增，或者大功率电器的设备的使用等。为了提高供电系统的供电质量，改善供电系统的三相不平衡现象是必行之举。
 

1造成供电系统三项不平衡的缘故
 

许多供电系统的管理工作者对于三相不平衡的重要作用没有深刻的认识，管理机制过于松散随意，对于规定性的流程和要求执行不严，得过且过。对于相关工作人员，供电企业没有积极提出对其负责区域供电保障情况的奖惩措施，工作人员的工作积极性大打折扣。对于单项高功率的用电器没有严格把控，早晚的用电高峰导致三相电压负荷在本就不平衡的基础上情况恶化，倾斜严重，特别是大功率电器在电力分配上不会严格遵循三相负荷平衡。但是供电系统的输出情况却没有进行相应的调整，只是与日常用电低谷时段一般处理，没有统筹的思想，给居民用电造成了极大地不便。另外，有些生产任务较重的工厂在全天内的用电额度都很大，为供电设备和供电线路带来了极大地负载，长期的大流量电流供应使电网和线路使用寿命及供电质量都大幅度降低。但是，在电力企业方面却没有跟上硬件设施的优化和维护。相关电力企业没有适应市场化的供电需求，不思改进，对于工场周围的变压器和供电线路没有考虑到适当的增强日常巡护和管理，使电网老化严重直至大规模停电，为工厂带来严重的经济损失。
 

2三相不平衡对电力系统的不良影响
 

（1）三相不平衡使电压失衡：由于在日常三相电压平衡的情况下，中性线的电流与变压器实际配电电流之比不得高于1：4，当设备运转没有异常情况时，中性点理想电压为0。但是当三相不平衡时，中性点点位漂移导致电压输出同样失衡，如果三相不平衡情况较为突出时，就会使零线也产生大额的电压电流，如果电压达到高压甚至于更高的击穿电压就有可能伤及路人导致触电或烧毁线路造成火灾等后果，对群众的生命财产造成威胁。

（2）三相不平衡使变压器和电动机使用寿命降低：当三相负荷不平衡时，会使电动机输出功率大幅度降低，变压器无法达到输出电压，功率转化为有效功的比例较低。导致变压器和电动机更多的损耗自身的部件，发热产生的损耗导致线路磨损。

（3）三相不平衡使用电设备负荷过重：三相平衡时三相的负荷是相近的，但各相之间的输出是不同的，三相不平衡使这种互相之间内部的有序运转被打破。中性线的电流甚至能够达到30%以上，电流分布的极度不平衡使电网的不同部位损耗不同，导致大规模的电网因损耗过重而不能正常工作。

（4）三相不平衡导致配电效率降低：因为三相不平衡会使到线上的线路功率损耗增大，电能损耗增大，配电功率的有效部分也随之大幅降低，极大的影响力了用电终端的工作效率，也使终端设备的使用寿命减少，极大地浪费了电力资源和物力资源。

（5）三相不平衡触发继电保护：由于电力的大规模普及与应用，对于电力的远距离大幅运输的需求也日益增加，这对继电保护装置的灵敏度与质量都有很高的需求。当电力系统负载大量电量时的三相不平衡会导致输电沿途的区域电网出现异常电力波动，导致继电保护装置判断失误而使居民区突然停电，对于电力公司的企业信誉有很大的影响。
 

3改善电力系统三相不平衡的相关举措
 

（1）分散供应不对称的电力任务，尽量避免连续长时间进行不平衡度超额的电力供应。三相平衡的电力系统的总功率是一个定值，不受运输时间的影响，但长时间长距离的进行三相平衡值超出平衡指标的电力输送会给线路和沿途的电力设施带来极大的危险。因此需要将不对称电荷合理的分散到各相，减少每相的压力使各相均衡。

（2）完善三相平衡的监管机制。三相不平衡是电力系统的常发问题，供电企业必须把这一问题重视起来，加大监管力度，及时发现及时处理避免安全隐患，保证用户用电安全。加强相关部门与岗位的安全意识，明确各个岗位的责任范围，制定公平完善的奖惩制度。对区域用电情况进行详细的统计，记录每一季度的用电数据，并根据数据进行科学准确的分析，制定配电计划，定期分配专人对台区绘制配电负荷分配图示，将用户的用电相关数据绘成简易的表格形式便于查漏补缺及时改正。每月进行相关地区的三相平衡度测试，对三相不平衡严重的情况及时发现及时处理，减少损失。将线路损耗率加入到各部门的绩效考核标准之中，通过绩效的约束来引起相关人员对于促进三相负荷的平衡的意识。根据实际情况，如某一段时间供电额度变化较频繁可适当提高检测频率。对新增用电单位要提早做出用电分配计划，尽量保证三相系统的平衡，实行平稳过渡。

（3）宏观把控居民用电情况，统筹兼顾。供电企业要严格遵照地区用电管理规划，在与设计单位进行良好沟通的基础上选择最合理的供电方案。对于供电线路的选择，供电材料的使用等要与开发商协商决定，综合考虑到线路损耗、三相负荷平衡的内在要求，多方比对进行庞大的数据计算来进行电力布局。做到对社区用电情况心中有数，对可能出现的各种电力问题提供多份解决方案和紧急预案。实时监控居民区内的用电三相负荷，避免三相不平衡指标超常。

（4）设计科学合理的电网分布格局。为了强化三相平衡机制，对供电线路进行适当改进，设计一个合理的格局。设计者或设计部门应充分了解所需改进地区的原来的线路分布和三相负荷情况，在考虑到地形、住户分布等因素的前提下，改造后严格遵循三相负荷平衡的原则进行负荷分布。改造要把三相平衡切实运用到每一条线路，保证用户的用电安全和最大限度的减少线路的不必要损耗。

（5）建立全面的负荷管理平台。实施重点明确的三相负荷监测，对于各变压输电单位进行智能监测，实时传输变电数据，尤其是高峰时段。通过远程宏观调控，对于各个单位的负荷平衡进行有计划有目的地调节。调配相关专业人员，就近进行负荷调整工作，达到统一规划统一管理的目的，提高了三相负荷管理的专业性和针对性，极大地提升了工作效率。
 

4结束语
 

电力系统中的三相负荷不平衡如果超出了规定范围会对用电电器和输电电路造成严重磨损，还会给企业造成利益损失和对用户用电造成安全隐患。供电企业要客观全面的意识到三相不平衡对电力系统的不良影响，把这一问题重视起来，加大监管力度，及时发现及时处理避免安全隐患，保证用户用电安全。大力改善三相不平衡这一问题，分散供应不对称电荷；完善三相平衡监管机制；统筹兼顾，宏观调控军民用电情况；设计科学合理的电网分布格局；建立全面的负荷管理平台。相应政府对于企业“三去一补”的大力号召，时刻把三相平衡这一供电原则牢记心间，减少供电损耗。
 

参考文献
 

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作者：牛军萍 单位：国网宁夏电力公司固原供电公司