不平衡電流的危害

簡(jiǎn)介： 電網(wǎng)中的不平衡電流會(huì)增加線路及變壓器的銅損，增加變壓器的鐵損，降低變壓器的出力甚至?xí)绊懽儔浩鞯陌踩\(yùn)行，會(huì)造成三相電壓不平衡因而降低供電質(zhì)量，甚至?xí)绊戨娔鼙淼木榷斐捎?jì)量損失。 理論研究證明：在輸出同樣功率的情況下，三相電流平衡時(shí)變壓器及線路的銅損最小，也就是說(shuō)：三相不平衡現(xiàn)象增加了變壓器及線路的銅損

　　關(guān)鍵字：不平衡

　　電網(wǎng)中三相間的不平衡電流是普遍存在的，在城市民用電網(wǎng)及農(nóng)用電網(wǎng)中由于大量單相負(fù)荷的存在，三相間的電流不平衡現(xiàn)象尤為嚴(yán)重。對(duì)于三相不平衡電流，除了盡量合理地分配負(fù)荷之外幾乎沒(méi)有什么行之有效的解決辦法。正因?yàn)檎也坏浇鉀Q問(wèn)題的有效辦法，因此反而不被人們所重視，也很少有人進(jìn)行研究。

　　電網(wǎng)中的不平衡電流會(huì)增加線路及變壓器的銅損，增加變壓器的鐵損，降低變壓器的出力甚至?xí)绊懽儔浩鞯陌踩\(yùn)行，會(huì)造成三相電壓不平衡因而降低供電質(zhì)量，甚至?xí)绊戨娔鼙淼木榷斐捎?jì)量損失。

　　理論研究證明：在輸出同樣功率的情況下，三相電流平衡時(shí)變壓器及線路的銅損最小，也就是說(shuō)：三相不平衡現(xiàn)象增加了變壓器及線路的銅損。

　　不平衡電流對(duì)系統(tǒng)銅損的影響

　　設(shè)某系統(tǒng)的三相線路及變壓器繞組的總電阻為R。如果三相電流平衡，IA=100A，IB=100A，IC=100A，則總銅損=1002R+1002R+1002R=30000R。

　　 如果三相電流不平衡，IA=50A，IB=100A，IC=150A，則總銅損=502R+1002R+1502R=35000R，比平衡狀態(tài)的銅損增加了17%。

　　在更為嚴(yán)重的狀態(tài)下，如果IA=0A，IB=150A，IC=150A，則總銅損=1502R+1502R=45000R，比平衡狀態(tài)的銅損增加了50%。

　　在最嚴(yán)重的狀態(tài)下，如果IA=0A，IB=0A，IC=300A，則總銅損=3002R=90000R，比平衡狀態(tài)的銅損增加了3倍。

　　不平衡電流對(duì)變壓器的影響

　　現(xiàn)有的10/0.4KV的低壓配電變壓器多為Yyn0接法三相三柱鐵心的變壓器。這種類型的變壓器，當(dāng)二次側(cè)負(fù)荷不平衡且有零線電流時(shí)，零線電流即為零序電流，而在一次側(cè)由于無(wú)中點(diǎn)引出線因此零序電流無(wú)法流通，故零序電流不能安匝平衡，對(duì)鐵心而言，有一個(gè)激磁零序電流，它受零序激磁阻抗控制，根據(jù)磁路的設(shè)計(jì)，這一零序激磁阻抗較大，零序電流使相電壓的對(duì)稱受到影響，中性點(diǎn)會(huì)偏移。

　　由計(jì)算得知，當(dāng)零線電流為額定電流的25%時(shí)，中性點(diǎn)移位約為額定電壓的7%。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50052-95第6.08條規(guī)定: “當(dāng)選用Yyn0結(jié)線組別的三相變壓器，其由單相不平衡負(fù)荷引起的電流不得超過(guò)低壓繞組額定電流的25%，且其中一相的電流在滿載時(shí)不得超過(guò)額定電流值。”由于上述規(guī)定，限制了Yyn0結(jié)線配電變壓器接用單相負(fù)荷的容量，也影響了變壓器設(shè)備能力的充分利用。

　　并且，對(duì)三相三柱的磁路而言，零序磁通不能在磁路內(nèi)成回路，必須在油箱壁及緊固件內(nèi)形成回路，而油箱壁及緊固件內(nèi)的磁通會(huì)產(chǎn)生較大的渦流損耗，因而使變壓器的鐵損增加。當(dāng)零序電流過(guò)大導(dǎo)致零序磁通過(guò)大時(shí)，由于中性點(diǎn)漂移過(guò)大會(huì)引起某些相電壓過(guò)高而導(dǎo)致鐵心磁飽和，使鐵損急劇增加，加上緊固件過(guò)熱等因素，可能會(huì)發(fā)生任何一相電流均未過(guò)載而變壓器卻因局部過(guò)熱而損壞的事故。

　　由于Yyn0結(jié)線組的配電變壓器與的零序激磁阻抗較大，因此零線電流會(huì)造成較大的電壓變化，形成比較嚴(yán)重的三相電壓不平衡現(xiàn)象，不但影響單相用戶，對(duì)三相用戶的影響更大。