三相不平衡治理，电能质量治理专家——伊莱

发布时间：2023-09-17 08:27:16来源：伊莱（深圳）电气有限公司

三相交流电是电能的一种输送形式，简称为三相电。

一个三相平衡电路的三相电压源必须是正弦波，且频率相同，幅度相同，相位互差度。就如同我们摄影机的三角支架一般，三边一样长，角度相隔一样，这样的一个平衡的三角支架可以给我们带来方便。但是如果我们的三角支架不平衡呢？那么势必会导致我们的摄影机不平衡，照出来的相片也是歪的。同样的道理如果我们的三相电不平衡的时候会带来哪些后果呢？事实上在实际的生活中完全的三相平衡是不存在的，三相系统总是存在不同程度的不平衡现象。三相平衡和不平衡的对比图不平衡严重时负荷相电流过大（增为倍），超载过多，可能造成绕组和变压器油的过热。绕组过热，尽缘老化加快；变压器油过热，引起油质劣化，迅速降低变压器的尽缘性能，减少变压器寿命（温度每升高℃，使用年限将减少一半），甚至烧毁绕组。变压器烧毁时后果不堪设想，尤其是大型变压器烧毁时，将会大致大范围停电。变压器烧毁图不仅如此，当不平衡严重时，由于电流增为倍，则发热量增为倍，可能造成该相导线温度直线上升，以致烧断。且由于中性线导线截面一般应是相线截面的％，但在选择时，有的往往偏小，加上接头质量不好，使导线电阻增大。中性线烧断的几率更高。同理在配电屏上，造成开关重负荷相烧坏、接触器重负荷相烧坏，因而整机损坏等严重后果。三相不平衡补偿原理 SPC开启后，通过外接电流互感器（CT）实时检测系统电流，并将系统电流信息发送给内部控制器进行处理分析，以判断系统是否处于不平衡状态，同时计算出达到平衡状态时各相所需转换的电流值，然后将信号发送给内部IGBT并驱动其动作，将不平衡电流从电流大的相转移到电流小的相，较终达到三相平衡状态。电压支撑原理 SPC对补偿点电压进行采样，将电压信息传递给内部DSP，以判断补偿点电压是否超过设定值，当电压超过调压上限（Umax）时，SPC输出感性电流，降低电压；当电压低于调压下限（Umin）时，SPC输出容性电流，提升电压。较终使各相电压稳定在正常范围内。三相不平衡产生的原因（）三相负荷的不合理分配很多的装表接电的工作人员并没有专业的对于三相负荷平衡的知识概念，因此在接电的时候并没有注意到要控制三相负荷平衡，只是盲目和随意的进行电路的接电荷装表，这在很大程度上造成了三相负荷的不平衡。其次，我国的大多数电路都是动力和照明混为一体的，所以在使用单相的用电设备时，用电的效率就会降低，这样的差异进一步加剧了配电变压器三相负荷的不平衡状况。（）用电负荷的不断变化造成用电负荷不稳定的原因包括了地II经常出现的拆迁，移表或者用电用户的增加；临时用电和季节性用电的不稳定性。这样在总量上和时间上的不确定和不集中性使得用电的负荷也不得不跟随实际情况而变化。（）对于配变负荷的监视力度的削弱在配电网的管理上，经常会忽略三相负荷分配中的管理问题。在配电网的检测上，对配电变压器的三相负荷也没有进行定期的检测和调整。除此之外，还有很多因素造成了三相不平衡的现象，例如线路的影响以及三相负荷矩的不相等等。（）断线故障如果一相断线但未接地，或断路器、隔离开关一相未接通，电压互感器保险丝熔断均造成三相参数不对称。上一电压等级线路一相断线时，下一电压等级的电压表现为三个相电压都降低，其中一相较低，另两相较高但二者电压值接近。本级线路断线时，断线相电压为零，未断线相电压仍为相电压（）接地故障当线路一相断线并单相接地时，虽引起三相电压不平衡，但接地后电压值不改变。单相接地分为金属性接地和非金属性接地两种。金属性接地，故障相电压为零或接近零，非故障相电压升高.倍，且持久不变；非金属性接地，接地相电压不为零而是降低为某一数值，其他两相升高不到.倍。三相不平衡的危害三相电压或电流不平衡会对电力系统和用户造成一系列的危害，主要存在以下几个方面的问题：引起电机的振动和附加发热，危及电机安全运行和正常出力。引起以负序分量为启动器件的多种保护发生误动作（尤其是电网中存在谐波时），严重威胁着电网的安全与运行。电压不平衡使发电机的容量利用率下降。由于不平衡时较相电流不能超过额定值，在极端情况下，只带单相负荷时设备的利用率不能超过额定值。变压器的三相负荷不平衡，不仅使负荷较大的一相绕组过热导致其寿命缩短，而且还会由于磁路不平衡，造成附加损耗。对于通信系统，电力三相不平衡，会增大对其干扰，影响正常通信质量。三相不平衡治理方法（）注重对三相负荷的合理分配在对三相负荷的分配问题上，电力工作人员应当在实际的工作中将相关的数据进行认真的采集和记录，达到能够在一定程度上预测用电负荷的状态。其次，可以通过装设平衡装置的方式来达到更好三相平衡的分配问题。在一些采用低压三相四线制的地g,可以增设调整不平衡电流无功补偿装置来解决经常出现的电网中的不平衡电流现象造成的各类后果。这样的装置不仅可以补偿系统无功，而且也可以调整不平衡有功电流的作用。另外，根据实际情况中负荷矩的不同情况，适当的调整接线方式也对合理分配三相负荷有一定的影响（）对三相负荷中不平衡电流的治理方法根据不平衡电流电纳的补偿原理，在任何一个可以确定的时刻，主要出现了三相不接地的不平衡负载，那么他们中的每一个相负载都可以同一个电阻和电容形成并联的形式。因此，在不平衡电流治理电纳补偿理论的指导下，可以将不同性质符合的等效进行分析，确定相间和相对地的无功补偿量。当配电变压器要进行不平衡电流的补偿时，应该满足一下的几点原则。一是需要注意到电流的治理应当有两个内容，一个是补偿功率因数，一个是调节三相电流不平衡，这两者共同确定了补偿所需要的无功功率。第二点，在实际的工程施工时，应当采用全容性的治理方式，与电感补偿相区分，避免出现严重过补偿的情况。第三点是需要考虑到负荷是会随着时间的变化而变化的，基于这种特性，补偿量也应该根据负荷的变化进行适当的调整。第四点表现在装置开关和补偿设备的投切次数的限制，要在设计时将全天的优化方案进行策略的管理。总之，在进行比例调节系数额设置时，需要同时考虑功率因数的限制条件以及过补偿限制的条件（）安装三相不平衡智能调节器三相不平衡智能调节器是一种用于动态治理配网三相不平衡、补偿无功的新型电力电子装置，它能够根据配网用户由于不同时间段或不同负荷导致的配网三相不平衡电流，利用先进控制算法分离出不平衡电流的正负零序及无功，通过触发功率器件IGBT，使逆变器发出与之相反的抵消电流，达到消除不平衡及补偿无功的作用。加装伊莱STS系列“全控型智能电能质量矫正装置SPC”能大幅改善台区电能质量。SPC是SVG的基础上进行优化升级，用于提升配电台区电能质量的新型电力电子装置。该装置可有效补偿三相不平衡，双向快速调节无功功率，实时稳定系统电压。与国网“低电压”排查治理的管理方针和技术原则完全吻合。具体有如下几个方面：一、彻底解决配网三相不平衡问题，大幅降低低压配电网线路损耗二、使无功达到就地平衡，提高配电网时机输出容量三、实时改善电压质量，稳定系统电压，提高配电质量，改善用电环境四、完美解决由于三相不平衡带来的变压器过载运行等问题，延长变压器寿命

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