變壓器三相不平衡的危害和解決方案有哪些?
電dian力li變bian壓ya器qi的de故gu障zhang是shi由you於yu負fu荷he分fen布bu不bu均jun勻yun而er導dao致zhi的de三san相xiang不bu平ping衡heng。電dian力li變bian壓ya器qi三san相xiang不bu平ping衡heng容rong易yi導dao致zhi電dian容rong器qi單dan相xiang熔rong絲si熔rong斷duan,降jiang低di電dian壓ya,補bu償chang相xiang電dian壓ya高gao,單dan相xiang設she備bei過guo載zai、短路、接地故障也容易導致電壓不平衡。因此,我們在設計方案時會非常注意這個問題。以下簡要介紹了電力不平衡的故障及解決方案:
引文作者:上海蓋能電氣市場部(專注幹式變壓器30年)電話:189 1886 3098(微信同號)
變壓器三相負荷不平衡會產生哪些危害?
1.線損增加:配電變壓器的負載損耗隨變壓器負載電流的變化而變化,與負載電流的平方成正比。當變壓器輸送相同容量時,三相負載不平衡,有功損耗增加。
此外,電線也會產生功率損耗。不平衡越大,線路損耗越大。
2.增加配電變壓器的功率損耗:配(pei)電(dian)變(bian)壓(ya)器(qi)是(shi)低(di)壓(ya)電(dian)網(wang)的(de)主(zhu)要(yao)供(gong)電(dian)設(she)備(bei)。當(dang)它(ta)在(zai)三(san)相(xiang)負(fu)載(zai)不(bu)平(ping)衡(heng)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)運(yun)行(xing)時(shi),會(hui)增(zeng)加(jia)配(pei)電(dian)變(bian)壓(ya)器(qi)的(de)損(sun)耗(hao)。因(yin)為(wei)配(pei)電(dian)變(bian)壓(ya)器(qi)的(de)功(gong)率(lv)損(sun)耗(hao)隨(sui)負(fu)載(zai)的(de)不(bu)平(ping)衡(heng)而(er)變(bian)化(hua)。
3.配變輸出減少:配變設計時,繞組結構按負載平衡運行條件設計,繞組性能基本一致,各相額定容量相等。
配(pei)變(bian)的(de)最(zui)大(da)允(yun)許(xu)輸(shu)出(chu)受(shou)每(mei)相(xiang)額(e)定(ding)容(rong)量(liang)的(de)限(xian)製(zhi)。如(ru)果(guo)配(pei)變(bian)在(zai)三(san)相(xiang)負(fu)載(zai)不(bu)平(ping)衡(heng)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)運(yun)行(xing),負(fu)載(zai)較(jiao)輕(qing)的(de)一(yi)相(xiang)會(hui)有(you)剩(sheng)餘(yu)容(rong)量(liang),從(cong)而(er)減(jian)少(shao)配(pei)變(bian)的(de)輸(shu)出(chu)。
其(qi)輸(shu)出(chu)減(jian)少(shao)程(cheng)度(du)與(yu)三(san)相(xiang)負(fu)載(zai)不(bu)平(ping)衡(heng)有(you)關(guan)。三(san)相(xiang)負(fu)載(zai)不(bu)平(ping)衡(heng)越(yue)大(da),配(pei)變(bian)輸(shu)出(chu)減(jian)少(shao)越(yue)多(duo)。因(yin)此(ci),當(dang)三(san)相(xiang)負(fu)載(zai)不(bu)平(ping)衡(heng)時(shi),輸(shu)出(chu)容(rong)量(liang)無(wu)法(fa)達(da)到(dao)額(e)定(ding)值(zhi),備(bei)用(yong)容(rong)量(liang)和(he)過(guo)載(zai)能(neng)力(li)也(ye)相(xiang)應(ying)降(jiang)低(di)。
如果配變在過載條件下運行,很容易引起配變發熱,甚至造成配變燒損。
4.配變產生零序電流:配變在三相負載不平衡的情況下運行,會產生零序電流,隨著三相負載不平衡的程度而變化。不平衡越大,零序電流越大。
danglingxudianliutongguoganggoujianshi,huichanshengcizhihewoliusunshi,congerzengjiapeibianganggoujiandejubuwenduhejiare,raozujueyuanhuiyinguoreerjiasulaohua,congerjiangdishebeideshiyongshouming。
5.影響電氣設備的安全運行:配變是根據三相負載平衡運行條件設計的,每相繞組的電阻、漏抗和激磁阻抗基本相同。
當配變在三相負載平衡中運行時,三相電流基本相等,配變內部每相壓降基本相同,配變輸出的三相電壓也平衡。
如果配變在三相負載不平衡時運行,各相輸出電流不相等,配變內三相壓降不相等,必然導致配變輸出電壓三相不平衡。
同tong時shi,當dang三san相xiang負fu載zai不bu平ping衡heng時shi,三san相xiang輸shu出chu電dian流liu不bu同tong,中zhong性xing線xian通tong過guo。因yin此ci,中zhong性xing線xian產chan生sheng阻zu抗kang壓ya降jiang,導dao致zhi中zhong性xing點dian漂piao移yi,改gai變bian各ge相xiang電dian壓ya,嚴yan重zhong危wei及ji電dian氣qi設she備bei的de安an全quan運yun行xing。
6.電機效率降低:配變在三相負載不平衡的情況下運行,huidaozhishuchudianyasanxiangbupingheng。dangzhezhongbupinghengdedianyashurudianjishi,fuxudianyachanshengdexuanzhuancichangyuzhengxudianyachanshengdexuanzhuancichangxiangfan,qidaozhidongzuoyong。
然(ran)而(er),由(you)於(yu)正(zheng)序(xu)磁(ci)場(chang)比(bi)負(fu)序(xu)磁(ci)場(chang)強(qiang)得(de)多(duo),電(dian)機(ji)仍(reng)然(ran)按(an)照(zhao)正(zheng)序(xu)磁(ci)場(chang)的(de)方(fang)向(xiang)旋(xuan)轉(zhuan)。由(you)於(yu)負(fu)序(xu)磁(ci)場(chang)的(de)製(zhi)動(dong)作(zuo)用(yong),電(dian)機(ji)的(de)輸(shu)出(chu)功(gong)率(lv)將(jiang)降(jiang)低(di),從(cong)而(er)降(jiang)低(di)電(dian)機(ji)的(de)效(xiao)率(lv)。
同(tong)時(shi),隨(sui)著(zhe)三(san)相(xiang)電(dian)壓(ya)的(de)不(bu)平(ping)衡(heng),電(dian)機(ji)的(de)溫(wen)升(sheng)和(he)無(wu)功(gong)損(sun)耗(hao)也(ye)會(hui)增(zeng)加(jia)。因(yin)此(ci),電(dian)機(ji)在(zai)三(san)相(xiang)電(dian)壓(ya)不(bu)平(ping)衡(heng)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)運(yun)行(xing)是(shi)非(fei)常(chang)不(bu)經(jing)濟(ji)和(he)不(bu)安(an)全(quan)的(de)。
變壓器三相不平衡的解決方案有哪些?
1.不對稱負荷引起的電網三相電壓不平衡的解決方案:
(1)將不對稱負荷分散到不同的供電點,以減少集中連接造成的不平衡嚴重超標。
(2)采用交叉換相等方法,使不對稱負荷合理分配到各相,盡可能平衡。
(3)增加負荷接入點的短路容量,如改變網絡或提高供電電壓水平,提高係統承受不平衡負荷的能力。
2.加強管理
(1)每年組織專人繪製變壓器網絡圖和負荷分配圖,將相關用電戶數、電能表型號等相關數據製作成方便易查的表格,檢查是否有遺漏或新用戶,並根據負荷變化及時更新。
(2)專人配備鉗形表,每月至少進行一次負荷試驗,檢查三相負荷不平衡。
(3)對於臨時用電和季節性用電,管理人員必須熟悉用戶的基本情況、安裝地點、用電量的變化,然後根據情況及時調整。
(4)申請新單相設備用電,做好負荷功率分配,盡可能均勻地分配到三相電路上。
3.調整三相不平衡負荷,實現四平衡
四平衡不僅是計量點平衡、各支路平衡、主幹線平衡和變壓器低壓出口側平衡。
在這四種平衡中,重點是測量點和各支路的平衡,用戶的平均用電量可以作為調整的依據,用電量大致相同,分別均勻調整到三相。
4.同時將三相線引入負荷點
由於三相同時引入負荷點的損耗明顯低於單相引入負荷點,為了實現三相負荷的對稱性,三相線應同時引入負荷點。
盡量擴大三相四線係統的配電區域,減少單相供電幹線的長度。接線應盡可能從u、v、w三相引入,三組單相接線的負載應盡可能平衡。
5.合理設計電網改造方案
結jie合he線xian路lu改gai造zao,為wei了le實shi現xian改gai造zao後hou的de三san相xiang負fu荷he平ping衡heng,必bi須xu合he理li設she計ji電dian網wang改gai造zao方fang案an。設she計ji前qian,了le解jie負fu荷he變bian化hua規gui律lv和he負fu荷he分fen配pei,進jin行xing現xian場chang調tiao查zha,掌zhang握wo負fu荷he分fen布bu,繪hui製zhi負fu荷he分fen配pei接jie線xian圖tu。
嚴格按照三相負荷平衡的原則布線,盡量使三相四線深入各重要負荷中心。