【涨知识】三相不平衡的危害

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三相不平衡：是指在电力系统中三相电流（或电压）幅值不一致，且幅值差超过规定范围。

三相不平衡的危害

1、三相负荷不平衡影响设备的运行出力，发电机设备容量设计是按三相负荷条件来确定的，如果三相负荷不平衡，设备容量只能以三相负荷中最大一相为限，因此设备出力降低。

2、三相负荷不平衡，中性线就有电流通过，低压供电线路损耗增大。

3、三相负荷不平衡，造成三相电压不对称，使中性点电位产生位移。三相中哪相负荷大，哪相电压就降低，而负荷小的相电压升高。为此，如果控制中性线电流不超过20％，则中性点位移不会造成三相电压的严重不对称。规程要求电流不平衡度β不得大于20%，计算公式为β=(Imax-Icp)/Icp×100%（式中Imax为最大电流，Icp为平均电流）。

4、中性电流过大，使配电变压器运行温度升高，严重时会将变压器烧坏。当中性线电流过大时，零序电流所产生的零序磁通会在油箱壁及钢结构件中通过，引起较大的损耗，从而使配电变压器运行温度升高。绝缘油和绝缘材料长期受到高温影响，变压器寿命会缩短，严重的甚至烧坏。

5、三相负荷不平衡造成三相电压不平衡，影响电动机的输出功率，并使绕阻温度升高。三相电压不平衡时，在异步电动机定子中便产生了一个逆序旋转磁场，电动机在顺逆两序旋转磁场的作用下运行，由于顺序旋转磁场比逆序旋转磁场大，故电动机的旋转方向仍与顺序相同。逆序磁场的存在，产生了较大的逆序方向的制动力矩，使电动机输出功率减小，又由于转子阻抗小，产生逆序电流大，使绕组温度升高，减小了电动机的使用寿命。异步电动机的转矩与端电压的平方成正比，电压降低10％，转矩降低19％，满载时电流增加11％，温度升高6％～7％。

6、三相负荷不平衡，使有的相电压高，另外的相电压降低，这对照明中大量使用白炽灯也会产生不良影响，当端电压降低5％时，其光通量将减少18％，照度降低，而端电压升高5％，灯泡寿命减少一半，灯泡消耗量将剧增。电压的高低还会使家用电器过压或欠压保护不能正常工作使用，国家标准规定：“企业内部供电电压偏移允许值，一般不超过额定电压±5％”。

7、中性线电流过大，异线可能会烧断，中性线导线截面一般是相线截面的50％，但在选择时，有的往往偏小，由于接头质量不好，会使电阻增大。因此，常发生中性线接头过热烧断故障，加上三相负载不对称，则产生中性点位移，使得三相电压不对称，线损增大，烧坏家用电器，造成严重经济损失。‍

三相不平衡的解决办法

由不对称负荷引起的电网三相电压不平衡可以采取的解决办法：

1、将不对称负荷分散接在不同的供电点，以减少集中连接造成不平衡度严重超标的问题。

2、使用交叉换相等办法使不对称负荷合理分配到各相，尽量使其平衡化。

3、加大负荷接入点的短路容量，如改变网络或提高供电电压级别提高系统承受不平衡负荷的能力。

4、装设平衡装置。简要列出以上几种解决三相电压或电流不平衡对电网及电能质量危害的技术措施。

具体应该采取哪一种措施更为合理有效，还要根据实际情况，经过技术和经济比较后确定实施。

在低压三相四线制的城市居民和农网供电系统中：由于用电户多为单相负荷或单相和三相负荷混用，并且负荷大小不同和用电时间的不同。所以，电网中三相间的不平衡电流是客观存在的，并且这种用电不平衡状况无规律性，也无法事先预知。导致了低压供电系统三相负载的长期性不平衡。对于三相不平衡电流，电力部门除了尽量合理地分配负荷之外几乎没有什么行之有效的解决办法。

电网中的不平衡电流会增加线路及变压器的铜损，还会增加变压器的铁损，降低变压器的出力甚至会影响变压器的安全运行，最终会造成三相电压的不平衡。

调整不平衡电流无功补偿装置，有效地解决了这个难题，该装置具有在补偿系统无功的同时调整不平衡有功电流的作用。其理论结果可使三相功率因数均补偿至1，三相电流调整至平衡。实际应用表明，可使三相功率因数补偿到0.95以上，使不平衡电流调整到变压器额定电流的10％以内。