变压器不平衡率（共5则范文）

第一篇：变压器不平衡率（共）

三相负荷不平衡对低压供电系统的影响

吴建宾 周文波 浙江电力公司衢州电力局(324000)

随着国民经济的发展，人们生活水平的日益提高，大量大功率的单相家用电器如：空调器、热水器、微波炉、电磁炉等进入百姓人家，这些家用电器给人们带来舒适、方便、快捷生活的同时，也给供电部门低压供电系统的安全、经济运行带来一定影响，造成这种影响的原因是由于低压供电系统的三相负荷不平衡。三相负荷不平衡程度由三相负荷电流不平衡度Kbp表示，一般要求变压器出线电流不平衡度小于10%；低压供电网络始端的负荷电流不平衡度小于20%。而在实际的负荷实测中常常发现三相负荷电流不平衡度大于20%，有的甚至高达50%以上。三相负荷不平衡对低压供电系统的安全、经济运行的影响主要有以下几方面： 对电能质量的影响

电压合格率是衡量电能质量的主要指标，低压供电系统中三相负荷不平衡对电压合格率的影响较大。在接入大负荷的一相上会产生较高的电压降，从而使接在该相上的用户(特别是供电半径长的用户)电压质量不合格，有的甚至达到无法用电的严重程度。对线路损耗的影响

在低压供电系统中，如三相负荷不平衡会引起线损的增加。设一条线路低压的三相负荷电流为IA、IB、IC，中性线的电流为I0，若相线的电阻为R，中性线的电阻为相电阻的2倍2R，则该低压线路的损耗为：

ΔP1=[A2R+IB2R+IC2R+IO2×2R]10-3=(IA2+IB2+IC2+2IO2)R×10-3 当三相负荷电流平衡后，设每相电流为IA′、IB′、IC′ IA′=IB′=IC′=(IA+IB+IC)/3，中性线电流为零，这时该低压线路的损耗为： ΔP2=(IA′+IB′+IC′)2R×10-3/3=(IA2+IB2+IC2+2IAIB+2IBIC+2ICIA)R/3×10-3 降低损耗为：

ΔP=ΔP1-ΔP2=2(IA2+IB2+IC2-IAIB-IBIC-ICIA+3IO2)R×10-3 3 引起中性点偏移

低压供电系统中，如三相负荷不平衡，则会在中性线上产生一中性线电流，其大小可用实测法测得，也可用向量计算法算出。中性线电流使中性线上产生电压降，因而使中性点的电位发生偏移，偏移的程度随三相负荷不平衡度增加而增大，破坏供电平衡。由于中性点电位不为零，影响了该低压供电系统所有接中性线保护设备的用电安全。降低设备利用率

在低压供电系统中，三相负荷的不平衡还会降低设备的利用率，特别是配变的利用率。原因是要使设备满负荷运行，大负荷相就出现过载运行，这是不允许的，只有降低设备利用率运行。

针对上面分析的三相负荷不平衡对低压供电系统的影响，在实际工作中可采取以下措施消除或减少三相负荷不平衡带来的影响。

(1)加强基础资料管理，减少接火的随意性：

供电企业中低压网络基础资料管理是一项薄弱环节，造成新增用户接火的随意性，是引起三相负荷不平衡的源头。为此要趁两网改造之际，建立健全低压网络(特别是公变台区)的资料管理，同时在业扩流程中要对用户的情况作全面掌握，做到知己知彼，这样在新上用户接火时就有针对性，从源头上降低三相负荷不平衡出现的程度。(2)增大中性线的导线截面：

在实际运行的三相四线低压供电系统中，中性线的导线截面往往小于相线的导线截面，这样在三相负荷不平稳时不但增加了线路损耗，有的甚至出现中性线熔断引起用户电气设备烧毁的事故，因此建议在三相四线中，中性线的导线截面应选择与相线一致，以减少损耗，消除断线的事故隐患。

(3)对进户点处采用重复接地：

对由于三相负荷不平衡而引起中性点电位偏移，而使接中性线保护的电气设备达不到保护的目的，建议在进户线进户点处采用重复接地，以达到保护目的。

(4)做好负荷实测工作，以便及时发现处理出现的严重不平衡情况： 负荷实测是供电部门运行维护必不可少的工作，通过负荷实测不但可以了解网络的运行情况，而且能及时发现运行中出现的各种问题，包括三相负荷不平衡情况，以便采取措施予以解决。

配变三相电流平衡对电网的影响

发布时间：2011-7-20 阅读次数：416 次

当前城乡配电网中大部分配电变压器均采用三相变压器，变压器出口三相负荷理论上应该达到对称，但是在低压配电网中存在大量的单相负荷,由于单相负荷分布的不均衡和投入的时间不同时性,使得三相负荷不平衡成为低压电网运行维护中一个比较突出的问题。

配变长期偏负荷运行主要是三相电流没有调整平衡所致。三相电流不平衡，尤其在高温下运行，极易引发配变烧坏。另外，在低压供电系统中，配电变压器的三相负荷平衡状况与电能损耗有一定的关系。三相负荷基本平衡时，零线没有电流流过，这是电能损耗最小。当三相负荷严重不平衡时，零线有电流流过，这是电能损耗就会增大。我们平时测试三相负荷平衡，一般用钳形电流表在变压器二次出口测量，如果发现三相负荷值接近，就认为是平衡了，但是这可能是表面化的平衡，仍然可能存在较大的电能损耗。配电变压器的三相电流平衡，必须让每个节点电流平衡，才能保证低压电网在最佳的运行状态。

配电变压器在三相负荷不平衡状态下运行，在低压侧产生零序电流。对于Y/Y0接线的配电变压器来说，变压器高压侧无中性线，所以高压侧无零序电流，低压侧零序电流产生的零序磁通就不能和高压侧相互抵消。所以，零序磁通将从通过配电变压器的铁心、油箱壁等钢铁构件中，因为铁心等构件本身也是导体，在垂直于磁力线的平面上就会产生感应电动势，这个电动势形成闭合回路并产生电流，使变压器的损耗增加,这也就是常讲的变压器的铁损增加了。目前虽然由于三相负荷不平衡造成配变自身电能损耗在整个配电网中损耗不是太大，但是也不能忽视。

因此，低压配电网三相负荷不平衡，将降低配变出力，增大线路上的功率损失，影响电压质量。因此在有关设计运行的规程中提出变压器三相负载不平衡率不能大于20％。所以解决三相负荷不平衡已经成为做好配电网运行的重要工作。

农网改造前，农村低压线损率普遍较高，低的百分之十以上，一般的在百分之二十左右，高的达到百分之三十左右。各级领导和农电职工都把降低线损的希望寄托在农网改造上，希望一次性解决问题。农网改造后在一定程度上极大地改变了农村电网状况，显著降低了农村低压线损，好的下降到百分之八及以下，一般在百分之十左右。平均下降约百分之十一，但与上级要求的百分之六还有一定差距。农网改造完成后有的低压线损率却依然达不到标准，给农电企业的运营带来不小的压力，对巩固“两改一同价”成果造成潜在困难。为更好的服务于广大用户，科学合理的做好营销工作。在原有工作经验的基础上，我本着求真务实的原则，着重对降低低压居民台区损失三相负荷不平衡的危害和影响进行了探索，把降低低压台区线损的方法—平衡降损法作为课题进行论诉。

现状调查:①某村A台区变压器为400KVA、月电量在25000KWH、考核损失率为百分之十二。哈达村356台区变压器为315KVA、月电量在16000KWH、考核损失率为百分之十二点五。②某村B台区变压器为250KVA、月电量在15000KWH、考核损失率为百分之十点九。③某村C201台区变压器为200KVA、月电量为9000KWH、考核损失率为百分之十一点二。④某村D台区变压器为200KVA、月电量为11000KWH、考核损失率为百分之十三点五。⑤某村F台区变压器为250KVA、月电量为13000KWH、考核损失率为百分之十点六。从一条供电线路的普查的情况看有的个别台区损失率高于百分之十。低压台区的损失电量占线路损失电量的百分之三十。低压台区的损失率的波动，进而造成该线路整体的损失率波动。

通过以上数据的结果可以看出，加强对低压台区的损失管理，深挖降损节能的潜力，使低压损失率合理稳定。将对供电企业的线损管理工作将是非常有益的。不但可以为本企业节省供电成本，进一步提高企业的经济效益，同时也会产生间接的社会效益。

按照国家一流供电企业及营业管理工作标准。对低压台区的三相负荷进行理论计算如下：

调平三相负荷理论计算：

设总的负荷电流为I，每根导线的电阻为R，功率因数COSφ=1，采用单相二线供电时的功率损耗为：

ΔP1=2I2R（1）

把全部单相负荷平均接到两根相线上，采用二相三线制供电，则每相的电流为原来的1/2，其功率损耗为：

ΔP2=3（I/2）2R=3I2R/4（2）

采用三相四线制供电线路，把负荷平均分配到三相上，则每相的电流为原来的1/3，其功率损耗为：

ΔP3=3（I/3）2R=I2R/3（3）

（l）、（2）两式相除，得ΔP1/ΔP2=2.67（倍）

（l）、（3）两式相除，得ΔP1/ΔP3=6（倍）

可见若不平衡，线损增加数倍。跟据目前城乡居民用电需求不断增长，单相负荷已成为电力负荷的主要方面，供电企业的低压线路虽多为三相四线，但很多没有注意到把单相负荷均衡的分配到三相上，且有存在单相两线。经计算单相负荷的线损可能增加2至4倍，由此可知调整三相负荷的降损潜力。

按照计划2005年底完成某供电企业10个损失相对较高台区进行推广试验。调平三相负荷，使损失率降到百分之八以下。

目标值的可行性分析和前期工作：

1、供电企业领导重视，把此项作为节能降损重点工作。

2、组织工作人员对各台区进行普查。

3、组织抄表员对台区进行周期抄表。

4、专项目投入0.5万元。

5、对台区内商服用电进行普查。

6、抄表员与线路维护员配合进行周期电压测试。

7、收集数据进行分析总结。

8、对三相不平衡的台区进行负荷调整。

要因确认经以上数据和现场测试的结果认为台区调平三相负荷的要因如下：

1、电度表的计量误差率必须合格。

2、台区商服用电占台区总电量比重较大，且为两相供电。

3、因台区商服用电负荷比重较大，造成用电高峰时段用电负荷情况不均衡。

4、部分用户的用电容量超负荷情况时有发生。

5、个别台区供电半径较长。

自供电企业的农网改造工程的结束后，对供电变压器三相不平衡问题进行了深入的探索，发现电压三相不平衡给线路损失率带来潜在的危害，三相不平衡是指三相电源各相的电压不对称。由各相电源所加的负荷不均衡所致，属于基波负荷配置问题。发生三相不平衡即与用户负荷特性有关，同时与电力系统的规划、负荷分配也有关。在电力系统正常运行方式下，该标准规定：电力系统公共连接点正常运行方式下不平衡度允许值为百分之二，短时间不得超过百分之四。对变压器的危害，在生产、生活用电中，三相负载不平衡时，使变压器处于不对称运行状态。造成变压器的损耗增大(包括空载损耗和负载损耗)。根据变压器运行规程规定，在运行中的变压器中性线电流不得超过变压器低压侧额定电流的百分之二十五。此外，三相负载不平衡运行会造成变压器零序电流过大，局部金属件升温增高，甚至会导致变压器烧毁。对线损的影响，三相四线结线方式，当三相负荷平衡时线损最小；当一相负荷重，两相负荷轻的情况下线损增量较小；当一相负荷重，一相负荷轻，而第三相的负荷为平均负荷的情况下线损增量较大；当一相负荷轻，两相负荷重的情况下线损增量最大。当三相负荷不平衡时，无论何种负荷分配情况，电流不平衡度越大，线损增量也越大。我处在王岗镇四个低压台区，搞过几个降损试点，典型的如某台区：配变200kVA，供电半径长三百五十米，一百八十一户，月用电量11000kWh，全为居民用户。低压线损一直百分之十三左右，测量见三相负荷严重不平衡，达百分之三十二至百分之四十六！在组织专职电工用时一周时间，精细调整单相负荷，调整后三相不平衡度降低约为一半。按运行十天计算，线损率降为百分之五点四，降低近七个百分点，效果很好。

经济效益：

有形效益通过以上的理论计算和实际操作采用此方法，线损就可下降2至3个百分点。某供电企业按全年供电量为3亿千瓦时，低压台区供电量占百分之十五。也就是4500万千瓦时，线损率平均下降2个百分点。全年就节电90万千瓦时，共节省供电成本15万元。低压台区线损率平均下降2个百分点。将节省供电成本50万元。由此可知调整三相负荷平衡具有很大的降损潜力。

无形效益（社会效益）提高了为低压线路供电水平，巩固了农网改造工程成果。低压线损管理上到一个新的阶段。

农网改造后针对低压有的台区线损较高的原因，就技术方面来说，主要是没有进一步完善三相负荷平衡。因此要坚持对各台区的电流测试和对三相平衡措施不断进行完善。为更好的服务于广大用电户，提高供电质量。降损节能只有“逗号”而永远没有“句号”，在完善三相负荷平衡技术上还存在缺陷。所以需要我们不断的进行探索、查找不足，通过学习堵塞漏洞并加以改进。总之实行本方法，可使我们供电企业在线损管理上得到进一步的提高，彻实降低线路损耗，真正做到“多供少损”从而在整体上提高供电企业的经济效益。

低压配电网三相负荷分配不平衡的分析与解决措施

发布: 2011-8-16 | 作者: —— | 来源:lilaohushi| 查看: 491次 | 用户关注：

摘要：目前单相负荷已经在低压配电网中占有相当大的比例,由于单相负荷投入的不同时性以及在低压电网建设改造和运行维护的不到位,导致了低压配电网三相负荷分配不平衡，由此对低压配电网的运行造成了一定的影响，本文对此进行了原因分析并提出一些切实可行的解决措施。关键词：配电网、负荷、不平衡、分析、解决 当前城乡配电网中大部分配电变压器均采用三相变压器，变压器出口三相负荷理论上应该达到对称，但是在低压配电网中存在

摘要：目前单相负荷已经在低压配电网中占有相当大的比例,由于单相负荷投入的不同时性以及在低压电网建设改造和运行维护的不到位,导致了低压配电网三相负荷分配不平衡，由此对低压配电网的运行造成了一定的影响，本文对此进行了原因分析并提出一些切实可行的解决措施。

关键词：配电网、负荷、不平衡、分析、解决

当前城乡配电网中大部分配电变压器均采用三相变压器，变压器出口三相负荷理论上应该达到对称，但是在低压配电网中存在大量的单相负荷,由于单相负荷分布的不均衡和投入的时间不同时性,使得三相负荷不平衡成为低压电网运行维护中一个比较突出的问题,笔者从电能质量和电网损耗两个方面来分析三相负荷不平衡所带来的影响,同时就此提出一些切实可行的解决措施.三相负荷不平衡产生对电能质量的影响分析

目前在10千伏配变的绕组接线都采用Dyn0或者采用Yyn0的接线方式，配变一次绕组无中性线、二次绕组中性线接地,并接有零线。在二次低压供电方式中一般采取3相4线制供电。配变低压侧3相负荷不平衡直接体现在3相负荷电流的不对称，从电机学的原理来分析3相不对称电流可以分解为对称的正序、负序、零序电流，也可以简单的看成是对称的3相负荷加上单相负荷负荷的叠加。由于配电变压器的一次绕组没有中性线，所以在二次绕组侧产生的零序电流无法在一次绕组中平衡，零序电流在零序电阻上产生电压降直接导致了在配变二次侧产生了中性点位置偏移。

同样根据简单的电路原理也可以分析出，由于在A、B、C相的负荷不等，所以在A、B、C三相上的电流也就不等，那么A、B、C三相电流矢量和一般不等于0,也就是在中性线上的电流一般不等于0,也即零线电流一般不等于0,在实际情况下,零线的电阻是不等于0的, 这样在零线上就存在电压,形成了中性点位移，导致了A、B、C相的相电压不对称，当某一相上接的负荷越大，这一相上的电压也就越低，而另外两相的电压将变高，所以当三相负荷的差值越大，也就是三相负荷的电流不平衡度越大，那么中性点的位移也就越大，所以导致电压的偏差也就越大。在城区配网中大多数低压负荷为照明和家用电器，这些都是单相负荷，同时用户的单相负荷的启用时间又不同时，所以三相电流的不平衡将会很明显，导致了某些用户的电压偏低，有些用户的电压偏高，特别是在夏天用电高峰期间，我们发现在有些配变的某一相上接了多台空调，在同时启动是就会产生单相电流严重超过其他两相，导致该相上的电压偏低，使有些用户的电器无法启动。这就是3相负荷不平衡导致3相电流、电压出现不对称的产生的原因。三相负荷不平衡对线损的影响分析：

2.1 三相负荷不平衡造成低压线路电能损耗增大。

低压配电线路有三相四线制、三相三线制、单相二线制等供电形式，线路交错繁杂，各相电流不平衡，沿线负荷分布没有一定规律，并且缺乏完整的线路参数和负荷资料，所以要准确地计算线路损耗是比较困难的，目前利用电流或者电压的不平衡度结合电流电压的向量计算在实际情况下比较复杂同时在实际应用中也不太切实可行，笔者在本文中利用一种简单近似的方法推导出因为的对低压配网的损耗影响，以目前低压配网常见的三相四线制的接线方式分析，设定3相负荷平衡下3相负荷为3P负载=PA+PB+PC=3P（PA=PB=PC=P），此时的线路损耗为设定P损耗=IA2R+IB2R+IC2R=3IA2RA=3P2/U2（IA=IB=IC=I，RA=RB=RC=R），假设三相负荷出现最严重偏相的情况下，即出现二相缺相运行，假设所有负荷接在C相的情况上运行，同时认为每个电气节点的电压相等，P损耗，=IC，2 *R=（3P/U）2 *R=9P2/U2 *R=9P 可以推出当出现负荷最严重偏相时，低压线路的损耗增加了6倍。

目前由于低压电网的3相负荷分布不均的现象比较普遍，负荷分配的实时变化很大，所以如果引入实际情况下的电流、电压的矢量值计算非常烦琐，而且意义不大，笔者在这里引入一种平均不平衡度的计算，在正常的误差范围内，可以说明负荷分配的不平衡对电网低压线路的损耗变化的影响，设定三相负荷为PA、PB、PC，三相的平均负荷为Pav为（PA+PB+PC）/3，假定各相功率因数相同, 每个电气节点的电压相等，三相的负荷的平均不平衡度对应为△A、△B、△C，（△A=（PA-Pav）/ Pav的差值）相线的功率损耗为：

P损耗=IA2*R+IB2*R+IC2*R=[Pav（1+△A）/ U]2*R+[Pav（1+△B）/ U]2*R+[Pav（1+△A）/ U]2*R=（U/R）2*Pav2[（1+△A）2+（1+△B）2+（1+△A）2]=（Pav*U/R）2 *[（1+△A）2+（1+△B）2+（1+△C）2] 因为△A+△B+△C=0，所以P损耗=（Pav*U/R）2 *[3+△A2+△B2+△C2]，对此我们可以通过负荷实际测量出A、B、C的实际负荷数值推出配变台区的相线低压损耗。

此外，在三相系统中每个相线对星形接法的中点电压间有120°的相位移动，故当每相的负荷相等时，在零线上的电流为零。当三相负荷不均衡时，零线电流等于3相不平衡电流的矢量和，在抵消基波电流后的不平衡电流流入零线，由于谐波的影响，零线电流可以达到相线电流的1.5倍。此零线电流在零线回路造成的损耗在低压线路损耗中也占有一定的比例。

2.2 三相负荷不平衡造成配变自身电能损耗增大。

配电变压器在三相负荷不平衡状态下运行，在低压侧产生零序电流。对于Y/Y0接线的配电变压器来说，变压器高压侧无中性线，所以高压侧无零序电流，低压侧零序电流产生的零序磁通就不能和高压侧相互抵消。所以，零序磁通将从通过配电变压器的铁心、油箱壁等钢铁构件中，因为铁心等构件本身也是导体，在垂直于磁力线的平面上就会产生感应电动势，这个电动势形成闭合回路并产生电流，使变压器的损耗增加,这也就是常讲的变压器的铁损增加了。目前虽然由于三相负荷不平衡造成配变自身电能损耗在整个配电网中损耗不是太大，但是也不能忽视。

综上所述,，低压配电网三相负荷不平衡，将降低配变出力，增大线路上的功率损失，影响电压质量。因此在有关设计运行的规程中提出变压器三相负载不平衡率不能大于20％。所以解决三相负荷不平衡已经成为做好配电网运行的重要工作。解决3相负荷不平衡的几点措施

3.1 重视低压配电网的规划工作，加强与地方政府规划等部门的工作沟通,避免配电网建设无序,尤其避免在低压配电网中出现头痛医头,脚痛医脚的局面,在配电网建设和改造当中对低压台区进行合理的分区分片供电，配变布点尽量接近负荷中心，避免扇型供电和迂回供电，配电网络的建设要遵循“小容量、多布点、短半径”的配变选址原则。

3.2 在对采用低压三相四线制供电的地区，要积极争取对有条件的配电台区采用3芯或者4芯电缆或者用低压集束导线供电至用户端，这样可以在低压线路施工中最大程度的避免三相负荷出现偏相的出现，同时要做好低压装表工作，单相电表在A、B、C三相的分布尽量均匀，避免出现单相电只挂接在一相或者两相上，在线路末端造成负荷偏相。

3.3 在低压配电网零线采用多点接地，降低零线电能损耗。目前由于三相负荷的分布不平衡，导致了零线出现电流，按照规程要求零线电流不得超过相线电流的25%，在实际运行当中，由于零线导线截面较细，电阻值较相同长度的相线大，零线电流过大在导线上也会造成一定比例的电能损耗，所以建议在低压配电网公用主零线采用多点接地，降低零线电能损耗，避免因为负荷不平衡出现的零线电流产生的电压严重危及人身安全，而且通过多点接地，减低了因为发热等原因造成的零线断股断线，使得用户使用的相电压升高，损坏家用电器。此外对于零线损耗问题，在目前一般低压电缆中，零线的截面为相线的1/2，电阻值大造成了在三相负荷不平衡时，零线损耗加大，为此可以考虑到适当增大零线的导线截面，例如采用五芯电缆，每相用一个芯线而零线则用两个芯线。

3.4 对单相负荷占较大比重的供电地区积极推广单相变供电。目前在城市居民小区内大部分的负载电器是采用单相电，由于线路负荷大多为动力、照明混载，而电气设备使用的同时率较低，这样使得低压三相负荷在实际运行中的不平衡的幅度更大。另外从目前农村的生活用电情况看，在很多欠发达和不发达地区的农村存在着人均用电量小，居住分散，供电线路长等问题，对这些地区可以考虑到对于用户较分散、用电负荷主要以照明为主、负荷不大的情况，采用采用单相变压器供电的方式，以达减少损耗和建设资金的目的。目前单相变压器损耗比同容量三相变压器减少15％～20％，有的厂家生产的单相变在低压侧可以引出380V和220V两种电压等级，同时在一些地区也已开展利用多台单相变向三相负荷供电的试点，为使用单相变供电提供了更加广阔的空间。

3.5 积极开展变压器负荷实际测量和调整工作。配变的负荷实测工作看似简单，但是在实际工作中有几点需要注意，一是实测工作不能简单地测量配变低压侧Ａ、B、C三相引出线的相电流，而且要测量零线上的电流，或者是测量零线（排）对地电压，从而可以更好地比较出三相负荷的不平衡情况，二是实测工作要向低压配电线路的末端和分支端延伸，这样可以进一步发现不平衡负荷的出现地点，确定调荷点，三是负荷实测工作既要定期开展也要不定期开展，尤其是在大的用户负荷投运和在高峰负荷期间，要增加实测的次数，通过及时的测量配变低压出线和接近用户端的低压线路电流，便于准确地了解设备的运行情况，做好负荷的均衡合理分配。

项目研究背景

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为严格贯彻落实上级部门要求，全面推动“低电压”综合治理试点工作，结合江西省广丰县低电压实际情况，选取有代表性的台区开展配变三相负荷不平衡治理研究，分析总结治理效果和工作经验，制定一套通过配变三相负荷不平衡治理，达到提高客户端电压和降低损耗的工作流程和标准，实现以点带面，达到解决三相负荷不平衡造成用户出现低电压问题的目的。信息来源:http://365zhanlan.com 项目研究内容

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2.1 项目研究解决的关键问题和主要思路 信息来源:http://www.xiexiebang.com

变压器在三相负荷不平衡运行时，由于变压器绕组压降不同，出口电压不均衡，用户端电压更是三相偏差较大，电压质量得不到保障。当低压三相负荷不平衡时，不论在三相四线上线路带的负荷如何分配，负荷不平衡度越大，线损增量也越大。当线路输送有效功率P和无功功率Q越大(电流越大)时，线路压降越大，如果某一相负荷过大，而线路线径较小，在线路末端则可能出现低电压。通过调整三相负荷分配，降低三相负荷不平衡率，可以有效降低线路电流，减少压降，提高末端电压。信息来源:http://365zhanlan.com

2.2 改善三相负荷不平衡的调整措施 信息来源:http://365zhanlan.com

通过前期开展的大量调查、分析工作，找出造成配变三相负荷不平衡的原因，并结合实际管理情况，制定出了以下措施，对配变三相负荷不平衡情况进行治理。信息来源:www.xiexiebang.com

由于台区主要供电方式为单相两线供电，如果不进行线路改造，在进行三相负荷调整时只能将整片的客户负荷进行调整，很难降低三相负荷不平衡率。针对现有采用单相二线制供电的台区，建议对负荷大、容易出现或已经出现“低电压”现象的线路进行线路改造，加大线径和改为三相四线制供电，然后根据台区负荷分布情况制定台区客户接线相序计划，进行三相负荷调整工作，降低配变三相负荷不平衡率，提高末端电压，降低损耗。信息来源:365zhanlan.com

运行管理理念滞后，台区管理人员对三相负荷不平衡管理观念淡薄，未对三相负荷不平衡进行治理。修订《业扩报装管理办法》和相关工作流程。针对新增、移表、迁址等容易造成台区负荷分布发生变化的用电业务流程，在现场查勘环节中，增加台区三相负荷分布、客户负荷等查勘内容情况;在《供电方案》中，增加客户接线相序意见;要求在装表接电时应严格按查勘意见进行施工，并在验收环节中核对实际接线相序是否与查勘意见一致。信息来源:http://www.xiexiebang.com

农村负荷构成变化造成三相负荷不平衡的情况在所有台区均会出现，可依据本次课题研究经验，制定《配变低压三相负荷测试及调整管理办法》，通过建立常态管理机制，规范配变三相负荷的管理与考核制度，依靠加强对配变负荷的日常监测、分析，有针对性地制定技改计划和三相负荷调整计划，对客户接线相序进行调整，确保配变三相负荷不平衡率可控、在控。信息来源:http://www.xiexiebang.com

客户内部负荷不平衡导致台区三相负荷不平衡，应加强与客户的沟通协调，向客户说明达到三相负荷平衡后的安全性和经济性，取得客户的支持，帮助客户对内部进行三相负荷调整。信息来源:http://www.xiexiebang.com

2.3 预期目标

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通过配变三相负荷的调整，将配变三相负荷不平衡率控制在标准范围以内，达到有效提高客户端电压和降低线路损耗的目标。请登陆:www.xiexiebang.com 浏览更多信息

项目执行情况 信息来源:www.xiexiebang.com

根据以上分析，广丰供电公司选择了两个代表性台区，分别采用技术改造(三相四线改造)和加强管理手段(单纯采用调整客户接线相序)两种方式对台区三相负荷进行调整。信息来源:http://www.xiexiebang.com

3.1 枧底供电所蔡家台区 请登陆:www.xiexiebang.com 浏览更多信息

对于主线是三相四线，支线及以下是二线供电的蔡家台区，通过延伸低压四线，调整支线的搭火相位达到主线负荷的平衡，降低台区的三相负荷不平衡率。请登陆:www.xiexiebang.com 浏览更多信息

经进行线路改造后，三相四线低压线路基本可以到达各居民片区负荷中心，经调整后，线路各节点三相负荷基本平衡，如图1所示，线路末端客户电压符合标准，台区消除了低电压情况，同时由于供电线路导线截面加大和改为三相四线供电后，提高了线路供电能力。信息来源:http://www.xiexiebang.com

调整后经实测负荷高峰时段，变台输出电压为：A相226 V，B相224 V，C相225 V，原有21户低电压客户电压在210～214 V之间，电压符合标准。调整前蔡家台区低压线损率13.28%，调整后线损率为11.65%，线损率下降1.63个百分点。

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3.2 桐畈供电所上墩台区 信息来源:365zhanlan.com

上墩台区配变位于两个自然村中间偏上墩方向，其主要供电方式为三相四线制供电，线路结构较好，但客户接线相序分配很随意。其中上墩片A相用户2户，B相用户13户，C相用户44户，三相负荷不平衡率达96%，但由于变压器三档运行，加上上墩片供电距离近，线路电压损失小，末段电压仍可以达到标准;下墩片A相用户34户，B相用户16户，C相用户38户，三相负荷不平衡率达80%，由于线路距离较长，C相用户负荷较大，电压损失值较高，在最末段线路上有20户客户压降超过8.6%，其中用电客户俞直树、俞方全家电压压降超过17%，如果在负荷高峰，变压器输出电压降低，同时低压线路电流增大，势必造成以上20户客户出现“低电压”情况。信息来源:www.xiexiebang.com

根据以上分析，上墩台区可以采用直接改变客户接线相序，或调整部分二线分支点接线相序的方式，对配变三相负荷不平衡率进行调整，降低C相线路电流，减少压降。对于三相四线已覆盖的地方，通过调整用户的相位，来实现支线负荷的平衡，确保主线的负荷平衡。首先通过“静态”调整客户搭火相位，基本实现支线负荷的平衡;在此基础上，在部分用户端安装负荷转换开关，通过此开关“动态”调整客户搭火相位，实现支线负荷的平衡，最终达到主线的负荷平衡。信息来源:http://www.xiexiebang.com

用户端安装负荷转换开关，利用类似吊扇变换档位方法，制做一种能切换三相电源的旋转开关。对电量较大单相客户(3户以上)安装旋转开关(每只70元)，通过切换用户所接电源相序，确保分支线三相负荷平衡，有效提高线路末段客户电压，解决居民“低电压”问题，降低台区线损率。信息来源:365zhanlan.com

使用旋转开关，可随负荷变化增加调整次数，缩短调购电成本45元/月，全年增加效益540元。

低压电网三相不平衡问题的影响及解决方法

近年来，由于城农网改造及加强供用电管理，使供电企业的经济和社会效益有了明显提高。但一些单位在加强管理、降损节能的同时，只看到了许多表面化现象，而对有关技术改进方面缺少足够的重视。

低压电网的三相平衡一直就是困扰供电单位的主要问题之一，低压电网大多是经10／0．4KV变压器降压后，以三相四线制向用户供电，是三相生产用电与单相负载混合用电的供电网络。在装接单相用户时，供电部门应该将单相负载均衡地分接在A、B、C三相上。但在实际工作及运行中，线路的标志、接电人员的疏忽再加上由于单相用户的不可控增容、大功率单相负载的接入以及单相负载用电的不同时性等，都造成了三相负载的不平衡。低压电网若在三相负荷不平衡度较大情况下运行，将会给低压电网与电气设备造成不良影响。

一、低压电网三相平衡的重要性

1．三相负荷平衡是安全供电的基础。三相负荷不平衡，轻则降低线路和配电变压器的供电效率，重则会因重负荷相超载过多，可能造成某相导线烧断、开关烧坏甚至配电变压器单相烧毁等严重后果。

2．三相负荷平衡才能保证用户的电能质量。三相负荷严重不对称，中性点电位就会发生偏移，线路压降和功率损失就会大大增加。接在重负荷相的单相用户易出现电压偏低，电灯不亮、电器效能降低、小水泵易烧毁等问题。而接在轻负荷相的单相用户易出现电压偏高，可能造成电器绝缘击穿、缩短电器使用寿命或损坏电器。对动力用户来说，三相电压不平衡，会引起电机过热现象。

3．三相负荷保持平衡是节约能耗、降损降价的基础。三相负荷不平衡将产生不平衡电压，加大电压偏移，增大中性线电流，从而增大线路损耗。实践证明，一般情况下三相负荷不平衡可引起线损率升高2％-10％，三相负荷不平衡度若超过10％，则线损显著增加。

有关规程规定：配电变压器出口处的负荷电流不平衡度应小于10％，中性线电流不应超过低压侧额定电流的25％，低压主干线及主要分支线的首端电流不平衡度应小于20％。通过电网技术改造，要真正使低压电网线损达到12％以下，上述指标只能紧缩，不能放大。

4．只有三相阻抗平衡，才能保证低压漏电总保护良好运行，防止人身触电伤亡事故。二、三相负载不平衡的影响

1．增加线路的电能损耗。在三相四线制供电网络中，电流通过线路导线时，因存在阻抗必将产生电能损耗，其损耗与通过电流的平方成正比。当低压电网以三相四线制供电时，由于有单相负载存在，造成三相负载不平衡在所难免。当三相负载不平衡运行时，中性线即有电流通过。这样不但相线有损耗，而且中性线也产生损耗，从而增加了电网线路的损耗。

2．增加配电变压器的电能损耗。配电变压器是低压电网的供电主设备，当其在三相负载不平衡工况下运行时，将会造成配变损耗的增加。因为配变的功率损耗是随负载的不平衡度而变化的。

3．配变出力减少。配变设计时，其绕组结构是按负载平衡运行工况设计的，其绕组性能基本一致，各相额定容量相等。配变的最大允许出力要受到每相额定容量的限制。假如当配变处于三相负载不平衡工况下运行，负载轻的一相就有富余容量，从而使配变的出力减少。其出力减少程度与三相负载的不平衡度有关。三相负载不平衡越大，配变出力减少越多。为此，配变在三相负载不平衡时运行，其输出的容量就无法达到额定值，其备用容量亦相应减少，过载能力也降低。假如配变在过载工况下运行，即极易引发配变发热，严重时甚至会造成配变烧损。

4．配变产生零序电流。配变在三相负载不平衡工况下运行，将产生零序电流，该电流将随三相负载不平衡的程度而变化，不平衡度越大，则零序电流也越大。运行中的配变若存在零序电流，则其铁芯中将产生零序磁通。(高压侧没有零序电流)这迫使零序磁通只能以油箱壁及钢构件作为通道通过，而钢构件的导磁率较低，零序电流通过钢构件时，即要产生磁滞和涡流损耗，从而使配变的钢构件局部温度升高发热。配变的绕组绝缘因过热而加快老化，导致设备寿命降低。同时，零序电流的存也会增加配变的损耗。

5．影响用电设备的安全运行。配变是根据三相负载平衡运行工况设计的，其每相绕组的电阻、漏抗和激磁阻抗基本一致。当配变在三相负载平衡时运行，其三相电流基本相等，配变内部每相压降也基本相同，则配变输出的三相电压也是平衡的。

假如配变在三相负载不平衡时运行，其各相输出电流就不相等，其配变内部三相压降就不相等，这必将导致配变输出电压三相不平衡。同时，配变在三相负载不平衡时运行，三相输出电流不一样，而中性线就会有电流通过。因而使中性线产生阻抗压降，从而导致中性点漂移，致使各相相电压发生变化。负载重的一相电压降低，而负载轻的一相电压升高。在电压不平衡状况下供电，即容易造成电压高的一相接带的用户用电设备烧坏，而电压低的一相接带的用户用电设备则可能无法使用。所以三相负载不平衡运行时，将严重危及用电设备的安全运行。

6．电动机效率降低。配变在三相负载不平衡工况下运行，将引起输出电压三相不平衡。由于不平衡电压存在着正序、负序、零序三个电压分量，当这种不平衡的电压输入电动机后，负序电压产生旋转磁场与正序电压产生的旋转磁场相反，起到制动作用。但由于正序磁场比负序磁场要强得多，电动机仍按正序磁场方向转动。而由于负序磁场的制动作用，必将引起电动机输出功率减少，从而导致电动机效率降低。同时，电动机的温升和无功损耗，也将随三相电压的不平衡度而增大。所以电动机在三相电压不平衡状况下运行，是非常不经济和不安全的。

三、如何实现三相负载平衡

综上所述，调整三相负载使之趋于平衡，这是无需增加设备投资的最佳降损措施。把单相用户均衡地接在A、B、C三相上，减少中性线电流，降低损耗。同时要减少单相负载接户线的总长度。如果单相用户功率因数较低，就应进行无功补偿。也可以装置三相断相保护器，当任何一相断相时，能立即切断电源以消除三相不平衡。

实际中，每相的用电负荷比较直观：动力线路三相平衡，而单相用户负荷有较大差异。每相的对地阻抗又由什么决定呢?三相动力线路一般质量较好，对地绝缘阻抗较高；而涉及到职明等单相负荷则用电线路情况复杂、质量低劣、绝缘程度差，使该相的对地阻抗显著降低，且用电户数越多，线路越密杂，则绝缘程度越差，使接带该类用户多相的对地阻抗降低越显著。因此，在正常漏电(总漏电电流由各处微小的漏电流汇集组成)情况下，每相对地阻抗的高低主要由接在该相上的单相负荷用电户的多少来决定。

因此，只要把单相负荷用电户均衡地分配到三相上，就能实现三相平衡。但必须要注意，均衡分配用户不仅仅是形式上看来每相接单相负荷用户总数的三分之一，而是要把其中用电负荷、漏电情况在同一等级的用户也均衡地分配到三相上。例如，某村单相用户，其中用电水平一般户，负荷较小，日用电时间较短，线路质量较差；用电水平较高户，负荷较大，日用电时间较长，线路质量较好；地埋线户，泄露电流较大，则每相上应尽量接这三类用户的各三分之一。

具体实施为(1)从公用变出线至进户表电源侧的低压干线、分支线应尽量采用三相四线制，减少迂回，避免交叉跨越。(2)无论架空或电缆线路，相线与零线应按A、B、C、O采用不同颜色的导线或标识，并按一定顺序排列。(3)在低压线路架好、下线集装各户电能表前，要把配变下的单相负荷用电户统一规划，均衡地分配到低压线路的三相上，并记录在册。下线集表施工时要查对无误。表箱编号要注明相位，如“***线路A相**号”。(4)下线集表完工后，要看一下低压电网实际运行三相负载是否在平衡度范围内，必要时可做些调整。(5)在以后发展用户或变更用户时，要顾及三相平衡问题，在实际工作中形成常态机制，不断完善提高。

没有绝对的平衡，但要相对的平衡，以平衡度指标为限，在实际工作中加大负荷调查分析力度，将各配变各类负载最大、平均负荷及发展趋势记录在案，经常性对目2变负荷电流进行测试，及时发现不平衡超标情况，反馈负荷分析同时，不定期组织进行有针对性地调整。只有这样，才能从根本上控制不平衡现象发生，避免发生损坏用电设备等故障和事故。

浅谈配网变压器负荷不平衡的危害与解决

摘要：本文分析了配网变压器负荷不平衡引起的危害，提出其相应的解决方法，并通过矢量图与算例分析证明了该解决方法的可行性与科学性 关键词：配网变压器/三相负荷不平衡、危害

一、引言

由于目前我国城乡配电网中一般都采用了三相四线制接线方式，即大部分配电变压器均采用Y/Yo接线方式，但大部分居民用电、商业用电、个体经营工厂都是单相负载，即使是大型工厂由于其内部负荷分配不正确也会造成配网变压器三相负荷的不平衡，所以无法避免配电变压器在三相负荷不平衡的情况下运行。国标GB50052《变压器运行规程》、《供配电设计规范》中规定了Y/Yo接线的配电变压器运行时所允许的中线点电流不能超过变压器相电流及线电流的25%，而三相负荷不平衡必然引起中性点电压偏移，从而产生中性点电流，它与三相负荷不平衡的严重性成正比，一旦中性点电流增加就会引起变压器损耗与中性点电位的偏移超过规程允许值，必然导致配网变压器的损坏[1]。本文详细分析了这些影响，并据此提出解决方法以尽可能地解决三相负荷不平衡所带来的附加损耗与中性点电压偏移的危害。

二、配网变压器负荷不平衡的危害

2.1配变负荷不平衡的损耗分析

①配变负荷不平衡的附加铁损分析。Y/Yo接线的配网变压器多采用三铁心柱结构，当发生三相负荷不平衡或者出现接地故障时，其一次侧无零序电流存在，二次侧有零序电流存在，因此二次侧的零序电流完全是励磁电流，产生的零序磁通不能在铁心中闭合，需通过油箱壁闭合，从而在铁箱等附件中发热产生铁损。Y/Yno接线变压器的零序电阻比正序电阻大得多，变压器的正序电阻可测得，一般在铭牌上用Ud％表示，从资料上可以查得一般315kVA变压器的零序电阻是正序电阻的15倍[2]，因此零序电流所产生的附加铁损相当大的。

②配变负荷不平衡的附加铜损分析。配电变压器运行时三相绕组的总损耗（单位为kW）可计算为：Pf1=(Ia2+Ib2+Ic2)R1×10－3（1）

因此每相绕组的电流为：I相=(Ia+Ib+Ic)/3，三相电流平衡时，即I相=Ia=Ib=Ic，所以其三相绕组总的损耗为：

Pf2=3[(Ia+Ib+Ic)/3]2×R1×10－3（2）

故当三相电流平衡时Pf1=Pf2,就是说当变压器三相负荷平衡时，理论上是不会产生附加铜耗的。但是现实生活中，不可能存在着三相电流完全相同的情况，因此，当三相负荷失衡时，即Ia≠Ib≠Ic时所带来的附加损耗为：

△Pf＝Pf2－Pf1 △Pf＝{[(Ia-Ib)2+(Ib-Ic)2+(Ic-Ia)2]/3}×R1×10－3（3）

从以上的分析可知：当变压器运行时，所引起的附加损耗基本上是由变压器的附加的铁耗与铜耗所组成，可知变压器三相电流接近平衡时运行附加损耗并不是很严重，可一旦变压器运行三相电流越来越不平衡时，附加损耗就很严重的，最严重时甚至于危害到电网设备的安全。

2.2配变负荷不平衡的电压偏移分析

由于Y/Yo接线的变压器负荷不平衡运行时，Y接的一侧没有零序电流，但由于每相电流不等，必然在Yo接线的变压器侧产生零序电流。因此在Yo接线侧产生的零序电流，就完全是励磁电流，产生的零序磁通重叠在主磁通上，感应出零序电动势，造成中性点电压偏移，而且是造成重负荷相电压降低，轻负荷相电压上升[3]。

2.3实例分析

为了进一步认识配网变压器三相不平衡运行时，产生大量的附加损耗和造成中性点电压严重偏移对电网产生极其严重的危害，在这里应用一个简单的算例来具体说明。型号为:S11-M.RL，315kVA，10kV/0.4kV的配网变压器；其零序电阻R0=0.122Ω，零序电抗X0=0.174Ω，绕组电阻R1=0.0084Ω。当它在Ia=100A，Ib=200A，Ic=300A，且cosψ=0.7的运行情况下，可以根据公式（1）、（2）、（3）计算可得：I0=173A，P0=I02×R0=3.65kW0=0.17kW，总损耗功率△P=P0+△Pf=3.82kW。因此一年下来在此运行方式下的损耗电量为：W=3.82×8760=33463kWh；如果按每度电0.6元计算，那么就是一台配网变压器一年的经济损失为20077.8元，如果再计算整个电网，那么损失就更加巨大了，我们无法接受。同时，通过计算得到中性点偏移电压为：

由上述算例分析可知，Y/Yo接线方式的配电变压器负荷不平衡运行带来的损耗与电压偏移是很大的，就目前来讲，过于严重的负荷不平衡运行是不允许存在的。

三、配变负荷不平衡的调整方法

从以上可知配网变压器严重的负荷不平衡运行是不允许存在的，那么有没有方法，解决这种矛盾呢?答案是可以的，首先从源头上抓起，在配网变压器新安装的时侯，我们就尽量平衡分配负荷，使得配变负荷不平衡情况从源头加以遏制。但是随着用户的增加，配变负荷平衡必然被打破，短时间内又无法进行负荷调整，那么我们也可以通过无功的补偿，实现负荷不平衡的调整，从而实现电网的经济运行，同时提高电能质量。

3.1无功补偿装置的原理。在三相系统中，跨接在相线与相线之间的电容或电感元件具有转移相间有功功率的作用，由于相间电感或电容元件的电流相量与每相电压相量成60°或120°夹角，可通过一个简单的示例来说明这一原理（在这里称为三相不平衡–无功补偿方法）。有一单相负荷接于A相与零线之间，其电流IA=100A，功率因数cosφa=0.85，其中有功电流为85A，无功电流为53A。在A、B相间接入产生61A电流的电容器时，相量图如图1所示，图中，UA为A相电压相量，IAB为接于A、B相间的电容器电流相量，超前A相电压120o；A相负荷情况为：无功电流为零，有功电流为54A，有功电流相量与无功电流相量合成的总电流为54A，A相有功负荷减少了；B相负荷的情况为：B相有功电流为31A，无功电流为53A，有功电流相量和无功电流相量合成的总电流为61A。

由图1可见，通过在A、B相间跨接一电容器，A相的有功转移到B相一部分，而接电容器前后A相与B相的有功之和并未改变，这说明通过这种方法可以在变压器三相之间调整有功，也就是说变压器的三相不平衡是可以通过无功的补偿进行调整，重新分配的。对于三相不平衡系统，可采用对称分量法将电流分解为正序电流、负序电流和零序电流，而三相平衡系统的电流只有正序电流，因此只需补偿掉负序电流和零序电流，不平衡的三相电流就可转变成平衡的三相电流[4]。采用星角混合接法的电容、电抗元件可补偿掉或大大减少零序电流与负序电流，使系统转变成基本平衡系统。

3.2实例分析

三相不平衡—无功补偿方法的接线如图2所示。实例参数采用2.3中的模型参数。图中，Ia、Ib、Ic为负荷电流；Iao、Ibo、Ico为星接补偿元件电流；Iab、Ibc、Ica为角接补偿元件电流。

（1）采用三相不平衡–无功补偿方法得到如下数据：①Iab=140A，Ico=120A，Ica=110A，Ibc=0，Iab=0，Iao=0；②A相补偿后电流ax=Ia+Iab¬-Ica+Iao，Iax=120A，功率因数为0.982（见图3(a)）；③B相补偿后电流Ibx=Ib+Ibc-Iab+Ibo，Ibx=140A，功率因数为0.9998（见图3(b)）；④C相补偿后电流Icx=Ic+Ica-Ibc+Ico，Icx=155A，功率因数为0.9999（见图3(c)）；⑤补偿后零序电流Io=45A。

（2）采用共补–分补的无功补偿装置将无功全部补偿[5]，补偿相量图如图4所示，补偿后A相电流Iax=Ia+Iao，Iax=70A；补偿后B相电流bx=Ib+Ibo，Ibx=140A；补偿后C相电流Icx=Ic+Ico，Icx=210A；补偿后零序电流Io=120A。

比较图3和图4可见，三相不平衡–无功补偿方法与分补–共补方法相比，零序电流下降很多，使不平衡系统基本恢复到平衡状态。表

（一）为某供电线路采用三相不平衡–无功补偿装置补偿与采用普通的共补与分补补偿无功后相电流、零序电流、功率因数的对比情况，可以看出三相不平衡—无功补偿方法可以很好地降低零序电流，遏制中性点电压偏移，而采用一般的分补—共补进行无功补偿，则在补偿前后零序电流不一定会减少，而且还会增加，导致中性点电压偏移更严重，补偿的效果大打折扣。

四、结论

从上述对配网变压器负荷不平衡的变压器附加损耗、电压偏差分析可知，负荷失衡对变压器的附加损耗、电压偏差的影响是很大的，如不及时解决，最终会导致变压器烧毁，供电中断。但由于配电网的负荷失衡是无法消除，所以提出利用三相不平衡–无功补偿对变压器负荷不平衡进行无功补偿的方法，从而减少其危害。通过矢量图结合算例的有效分析，对比分补—共补无功补偿方法，验证这种方法简单而更加有效地解决配网变压器负荷不平衡的危害问题。

相负荷不平衡对配电网运行的影响分析 发布日期：2011-3-13 点击508次

当前单相负荷已经在低压配电网中占有相当大的比例,由于单相负荷投入的不同

时性以及在低压电网建设改造和运行维护的不到位,导致了低压配电网三相负荷分配不平衡，由此对低压配电网的运行造成了一定的影响，对此进行了原因分析并提出一些切实可行的解

决措施。

配电网、负荷、不平衡、分析

当前城乡配电网中大部分配电变压器均采用三相变压器，变压器出口三相负

荷理论上应该达到对称，但是在低压配电网中存在大量的单相负荷,由于单相负荷分布的不均

衡和投入的时间不同时性,使得三相负荷不平衡成为低压电网运行维护中一个比较突出的问

题,从电能质量和电网损耗两个方面来分析三相负荷不平衡所带来的影响,同时就此提出一些

切实可行的解决措施.三相负荷不平衡产生对电能质量的影响分析

目前在10千伏配变的绕组接线都采用Dyn0或者采用Yyn0的接线方式，配变一次绕

组无中性线、二次绕组中性线接地,并接有零线。在二次低压供电方式中一般采取3相4线制

供电。配变低压侧3相负荷不平衡直接体现在3相负荷电流的不对称，从电机学的原理来分

析3相不对称电流可以分解为对称的正序、负序、零序电流，也可以简单的看成是对称的3相负荷加上单相负荷负荷的叠加。由于配电变压器的一次绕组没有中性线，所以在二次绕组

侧产生的零序电流无法在一次绕组中平衡，零序电流在零序电阻上产生电压降直接导致了在配变二次侧产生了中性点位置偏移。

同样根据简单的电路原理也可以分析出，由于在A、B、C相的负荷不等，所以在A、B、C三相上的电流也就不等，那么A、B、C三相电流矢量和一般不等于0,也就是在中性线上的电流一般不等于0,也即零线电流一般不等于0,在实际情况下,零线的电阻是不等于0的，这样在零线上就存在电压,形成了中性点位移，导致了A、B、C相的相电压不对称，当某一相

上接的负荷越大，这一相上的电压也就越低，而另外两相的电压将变高，所以当三相负荷的差值越大，也就是三相负荷的电流不平衡度越大，那么中性点的位移也就越大，所以导致电

压的偏差也就越大。在城区配网中大多数低压负荷为照明和家用电器，这些都是单相负荷，同时用户的单相负荷的启用时间又不同时，所以三相电流的不平衡将会很明显，导致了某些

用户的电压偏低，有些用户的电压偏高，特别是在夏天用电高峰期间，我们发现在有些配变的某一相上接了多台空调，在同时启动是就会产生单相电流严重超过其他两相，导致该相上的电压偏低，使有些用户的电器无法启动。这就是3相负荷不平衡导致3相电流、电压出现

不对称的产生的原因。三相负荷不平衡对线损的影响分析：

2.1 三相负荷不平衡造成低压线路电能损耗增大。

低压配电线路有三相四线制、三相三线制、单相二线制等供电形式，线路交错繁杂，各相电流不平衡，沿线负荷分布没有一定规律，并且缺乏完整的线路参数和负荷资料，所以

要准确地计算线路损耗是比较困难的，目前利用电流或者电压的不平衡度结合电流电压的向量计算在实际情况下比较复杂

同时在实际应用中也不太切实可行，在利用一种简单近似的方法推导出因为的对低压配网的损耗影响，以目前低压配网常见的三相四线制的接线方式分析，设定3相负荷平衡下3相负荷

为3P

负载

=P+P+P=3P（P=P=P=P），此时的线路损耗为设定P

ABCC

AA

ABC

ABC

ABC

损耗

=I2R+I2R+I2R=3I2R=3P2/U2（I=I=I=I，R=R=R=R），假设三相负荷出现最严重偏

AB

相的情况下，即出现二相缺相运行，假设所有负荷接在C相的情况上运行，同时认为每个电

气节点的电压相等，P

损耗，=I，2 *R=（3P/U）2 *R=9P2/U2 *R=9P

C

可以推出当出现负荷最严重偏相时，低压线路的损耗增加了6倍。

目前由于低压电网的3相负荷分布不均的现象比较普遍，负荷分配的实时变化很大，所以如果引入实际情况下的电流、电压的矢量值计算非常烦琐，而且意义不大，在这里引入

一种平均不平衡度的计算，在正常的误差范围内，可以说明负荷分配的不平衡对电网低压线

路的损耗变化的影响，设定三相负荷为P、P、P，三相的平均负荷为Pav为（P+P+P）

ABCABC

/3，假定各相功率因数相同, 每个电气节点的电压相等，三相的负荷的平均不平衡度对应为

△A、△B、△C，（△A=（P-Pav）/ Pav的差值）

A

相线的功率损耗为：

P损耗=I2*R+I2*R+I2*R=[Pav（1+△A）/ U]2*R+[Pav（1+△B）/ U]2*R+[Pav（1+△A）/

ABC

U]2*R=（U/R）2*Pav2[（1+△A）2+（1+△B）2+（1+△A）2]=（Pav*U/R）2 *[（1+△A）2+（1+△B）2+

（1+△C）2]

因为△A+△B+△C=0，所以P损耗=（Pav*U/R）2 *[3+△A2+△B2+△C2]，对此我们可以通过负

荷实际测量出A、B、C的实际负荷数值推出配变台区的相线低压损耗。

此外，在三相系统中每个相线对星形接法的中点电压间有120°的相位移动，故当每相的负荷

相等时，在零线上的电流为零。当三相负荷不均衡时，零线电流等于3相不平衡电流的矢量

和，在抵消基波电流后的不平衡电流流入零线，由于谐波的影响，零线电流可以达到相线电

流的1.5倍。此零线电流在零线回路造成的损耗在低压线路损耗中也占有一定的比例。

2.2 三相负荷不平衡造成配变自身电能损耗增大。

配电变压器在三相负荷不平衡状态下运行，在低压侧产生零序电流。对于Y/Y0接线的配电变压器来说，变压器高压侧无中性线，所以高压侧无零序电流，低压侧零序电流产生的零序磁通就不能和高压侧相互抵消。所以，零序磁通将从通过配电变压器的铁心、油箱壁

等钢铁构件中，因为铁心等构件本身也是导体，在垂直于磁力线的平面上就会产生感应电动

势，这个电动势形成闭合回路并产生电流，使变压器的损耗增加,这也就是常讲的变压器的铁

损增加了。目前虽然由于三相负荷不平衡造成配变自身电能损耗在整个配电网中损耗不是太

大，但是也不能忽视。

综上所述,，低压配电网三相负荷不平衡，将降低配变出力，增大线路上的功率损失，影响电压质量。因此在有关设计运行的规程中提出变压器三相负载不平衡率不能大于20％。

所以解决三相负荷不平衡已经成为做好配电网运行的重要工作。

低压电网三相不平衡问题的影响

发布时间：2011-11-15 来源：武汉华超 浏览人数：1826 低压电网的三相平衡一直就是困扰供电单位的主要问题之一，低压电网大多是经10／0．4KV变压器降压后，以三相四线制向用户供电，是三相生产用电与单相负载混合用电的供电网络。在装接单相用户时，供电部门应该将单相负载均衡地分接在A、B、C三相上。但在实际工作及运行中，线路的标志、接电人员的疏忽再加上由于单相用户的不可控增容、大功率单相负载的接入以及单相负载用电的不同时性等，都造成了三相负载的不平衡。低压电网若在三相负荷不平衡度较大情况下运行，将会给低压电网与电气设备造成不良影响。

一、低压电网三相平衡的重要性

1．三相负荷平衡是安全供电的基础。三相负荷不平衡，轻则降低线路和配电变压器的供电效率，重则会因重负荷相超载过多，可能造成某相导线烧断、开关烧坏甚至配电变压器单相烧毁等严重后果。

2．三相负荷平衡才能保证用户的电能质量。三相负荷严重不对称，中性点电位就会发生偏移，线路压降和功率损失就会大大增加。接在重负荷相的单相用户易出现电压偏低，电灯不亮、电器效能降低、小水泵易烧毁等问题。而接在轻负荷相的单相用户易出现电压偏高，可能造成电器绝缘击穿、缩短电器使用寿命或损坏电器。对动力用户来说，三相电压不平衡，会引起电机过热现象。

3．三相负荷保持平衡是节约能耗、降损降价的基础。三相负荷不平衡将产生不平衡电压，加大电压偏移，增大中性线电流，从而增大线路损耗。实践证明，一般情况下三相负荷不平衡可引起线损率升高2％-10％，三相负荷不平衡度若超过10％，则线损显著增加。有关规程规定：配电变压器出口处的负荷电流不平衡度应小于10％，中性线电流不应超过低压侧额定电流的25％，低压主干线及主要分支线的首端电流不平衡度应小于20％。通过电网技术改造，要真正使低压电网线损达到12％以下，上述指标只能紧缩，不能放大。

4．只有三相阻抗平衡，才能保证低压漏电总保护良好运行，防止人身触电伤亡事故。二、三相负载不平衡的影响

1.配变长期偏负荷运行主要是三相电流没有调整平衡所致。三相电流不平衡，尤其在高温下运行，极易引发配变烧坏。另外，在低压供电系统中，配电变压器的三相负荷平衡状况与电能损耗有一定的关系。三相负荷基本平衡时，零线没有电流流过，这是电能损耗最小。当三相负荷严重不平衡时，零线有电流流过，这是电能损耗就会增大。我们平时测试三相负荷平衡，一般用钳形电流表在变压器二次出口测量，如果发现三相负荷值接近，就认为是平衡了，但是这可能是表面化的平衡，仍然可能存在较大的电能损耗。配电变压器的三相电流平衡，必须让每个节点电流平衡，才能保证低压电网在最佳的运行状态。

2.配电变压器在三相负荷不平衡状态下运行，在低压侧产生零序电流。对于Y/Y0接线的配电变压器来说，变压器高压侧无中性线，所以高压侧无零序电流，低压侧零序电流产生的零序磁通就不能和高压侧相互抵消。所以，零序磁通将从通过配电变压器的铁心、油箱壁等钢铁构件中，因为铁心等构件本身也是导体，在垂直于磁力线的平面上就会产生感应电动势，这个电动势形成闭合回路并产生电流，使变压器的损耗增加,这也就是常讲的变压器的铁损增加了。目前虽然由于三相负荷不平衡造成配变自身电能损耗在整个配电网中损耗不是太大，但是也不能忽视。

因此，低压配电网三相负荷不平衡，将降低配变出力，增大线路上的功率损失，影响电压质量。因此在有关设计运行的规程中提出变压器三相负载不平衡率不能大于20％。所以解决三相负荷不平衡已经成为做好配电网运行的重要工作。

三相负载不平衡的影响

发布时间：2010年04月23日

1．增加线路的电能损耗。在三相四线制供电网络中，电流通过线路导线时，因存在阻抗必将产生电能损耗，其损耗与通过电流的平方成正比。当低压电网以三相四线制供电时，由于有单相负载存在，造成三相负载不平衡在所难免。当三相负载不平衡运行时，中性线即有电流通过。这样不但相线有损耗，而且中性线也产生损耗，从而增加了电网线路的损耗。

2．增加配电变压器的电能损耗。配电变压器是低压电网的供电主设备，当其在三相负载不平衡工况下运行时，将会造成配变损耗的增加。因为配变的功率损耗是随负载的不平衡度而变化的。

3．配变出力减少。配变设计时，其绕组结构是按负载平衡运行工况设计的，其绕组性能基本一致，各相额定容量相等。配变的最大允许出力受到各相额定容量的限制。假如当配变处于三相负载不平衡工况下运行，负载轻的一相就有富余容量，从而使配变的出力减少，其出力减少程度与三相负载的不平衡度有关。三相负载不平衡越大，配变出力减少越多。为此，配变在三相负载不平衡时运行，其输出的容量就无法达到额定值，其备用容量亦相应减少，过载能力也降低。假如配变在过载工况下运行，极易引发配变发热，严重时甚至会造成配变烧损。

4．配变产生零序电流。配变在三相负载不平衡工况下运行，将产生零序电流，该电流将随三相负载不平衡的程度而变化，不平衡度越大，则零序电流也越大。运行中的配变若存在零序电流，则其铁芯中将产生零序磁通(高压侧没有零序电流)。这迫使零序磁通只能以油箱壁和钢构件作为通道通过，而钢构件的导磁率较低，零序电流通过钢构件时，就会产生磁滞和涡流损耗使配变的钢构件局部温度升高发热。配变的绕组绝缘因过热而加快老化，导致设备寿命降低。同时，零序电流的存在也会增加配变的损耗。

5．影响用电设备的安全运行。配变是根据三相负载平衡运行工况设计的，其每相绕组的电阻、漏抗和激磁阻抗基本一致。当配变在三相负载平衡时运行，其三相电流基本相等，配变内部各相压降也基本相同，则配变输出的三相电压也是平衡的。

假如配变在三相负载不平衡时运行，其各相输出电流就不相等，其配变内部三相压降就不相等，这必将导致配变输出电压三相不平衡。同时，配变在三相负载不平衡时运行，三相输出电流不一样，而中性线就会有电流通过。因而使中性线产生阻抗压降，从而导致中性点漂移，致使各相相电压发生变化。负载重的一相电压降低，而负载轻的一相电压升高。在电压不平衡状况下供电，即容易造成电压高的一相接带的用户用电设备烧坏，而电压低的一相接带的用户用电设备则可能无法使用。所以三相负载不平衡运行时，将严重危及用电设备的安全运行。

6．电动机效率降低。配变在三相负载不平衡工况下运行，将引起输出电压三相不平衡。由于不平衡电压存在着正序、负序、零序三个电压分量，当这种不平衡的电压输入电动机后，负序电压产生旋转磁场与正序电压产生的旋转磁场相反，起到制动作用。但由于正序磁场比负序磁场要强得多，电动机仍按正序磁场方向转动。而由于负序磁场的制动作用，必将引起电动机输出功率减少，从而导致电动机效率降低。同时，电动机的温升和无功损耗，也将随三相电压的不平衡度而增大。所以电动机在三相电压不平衡状况下运行，是非常不经济和不安全的。

第二篇：变压器空载时三相电压不平衡原因分析

变压器空载时三相电压不平衡原因分析

近年来欧阳海水电站因供电负荷不断增长，原来的两台变压器容量已不能满足需求，常过载运行。为了增加供电量，故将2号变压器容量由4MVA更换为6.3MVA，型号为GS9-6300/10，结线为y,d11。2号变压器安装前按规程规定进行了各项测试工作，测试结果正常。安装就位后又进行了必要的测试及耐压试验，都合格。于是进行冲击合闸试验，冲击合闸试验也未出现异常现象。但当检查变压器副边三相对地电压时，却发现中压不平衡，分别为Uao = 6.8kV，Ubo = 6.2kV，Uco = 5.9kV，线电压基本平衡。该变压器安装前是由一台4MVA的变压器供电，现已将该4MVA的变压器移至1号变压器位置，其母线电压是平衡的。新变压器空载时只带Ⅱ段母线及母线上一组电压互感器，由电压互感器TV测得相电压不平衡。为了查明原因，验证TV及表计完好，将2号变退出，由1号变（4MVA变压器）带I、II段母线测电压，I、II段母线三相电压都是平衡的，由此可以排除TV及表计问题。

将2号变停电退出进行，测试未发现问题，再投入空载运行，现象同前。为了查明原因和对用户负责，未送电，将上述情况告知厂家。厂家对该变压器进行了全面的测试，也未发现问题，得出结论该变压器无质量问题，合格。于是将该变压器又投入空载，检查副边电压，现象仍如前。究竟是什么原因产生这种现象的呢？对用户是否会有影响呢？厂家也不能肯定。而用户急着用电，不能久拖。最后与厂家、用户协商，投入该变压器运行。先投入一条长约4km的空载线路，测母线三相对地电压，分别为Uao = 6.6kV，Ubo = 6.3kV，Uco = 6.1kV。发现三相电压的偏差在变小，继而再投入其它线路，并且投入用户变压器，测用户变压器低压侧（400V侧）电压，看三相电压相差多少，能否使用，于是到用户变压器低压侧测电压，测得三相电压分别为Uao = 235V，Ubo = 234V，Uco = 234V，相电压、线电压都平衡。用户投入各类负荷运行正常。回来后，再测Ⅱ段母线电压，测得电压分别为Uao = 6.3kV，Ubo = 6.3kV，Uco = 6.3kV，三相电压完全平衡。由此进行了总结，得出结论：该变压器空载（只带母线）时三相对地电压不平衡，带上负荷后，电压完全平衡，用户可以放心使用。

经与厂家技术人员进行了分析，到底是什么原因引起这种现象呢？根据厂家人员介绍，厂家在设计制造这台变压器时，与以前的变压器结构上进行了改进，△侧接电源，副边侧接负载，中性点不接地未引出，电压调整抽头由侧从首端引出，在结构上与以前使用的1号、2号变压器有所不同。由于变压器原边与副边绕组、原副边绕组对地、相与相绕组之间都存在电容，又由于结构上的原因，导致三相绕组总的对地电容不相等。在空载只带母线电压互感器情况下，对地电容值主要取决于变压器对地电容，母线电压互感器相当于一个电感，组成的电路原理见图1。现以变压器负荷侧（副边侧）作为电源，变压器中性点为O，变压器对地电容及电压互感器组成的负载阻抗为Z，三相负载的中性点为O’，电路原理见图2，作电压向量图。由于Za、Zb、Zc不相等，故电源中性点O与负载中性点O’不重合，中性点电位发生偏移。电压向量图见图3，点O与O’的偏移情况视三相负载阻抗Za、Zb、Zc不平衡情况而变化。O’点随着投入线路及负荷情况而变。当投入负荷后，变压器对地容抗远小于负载总阻抗，对电压偏移不产生影响。而设负荷为三相平衡负荷，故点O与点O’重合，三相电压平衡。这就出现了用户用电后，2号变压器（Ⅱ段母线）三相对地电压反而平衡的缘故。因此，可以肯定，Ⅱ段母线的用户可以放心使用，对电气设备不会有什么影响。

第三篇：配电变压器三相负载不平衡的危害和治理措施研究

配电变压器三相负载不平衡的危害和治理措施研究

郭宇航

山东省菏泽第一中学, 山东省菏泽市274000 摘要：在我国的城乡居民供电系统中，由于每家每户用的电器不同，那么负荷必然也不同，而这就会加剧电网三相电流的不平衡，而对于这种情况，目前供电企业并没有找到很好的解决措施，只能经常的对其进行测量、监控，以减少出现状况的频率。而接下来本文就着重研究配电变压器三相负载不平衡的危害，并提出了相应的治理措施。关键词：配电变压器；电流不平衡；治理措施

1、简述配电变压器的三相负载不平衡及成因 三相负载不平衡也就是指：电力系统中的三相电流的振幅各不相同，且彼此间的振幅差超过了指定范围，而严格按照技术要求的话，那么三相负载电流不平衡度应该控制在15%，在这之间才是安全的范围。接下来讲解三相负载不平衡的原因，据调查发现三相负载不平衡的主要原因则是管理上出现了漏洞。因为相关工作人员在对配电变压器三相负荷进行分配时，部分工作人员存在盲目性、随意性，而工作人员的这种态度也就为以后埋下了安全隐患；再加上农村用电存在严重的混用现象，比如对用电功率、照明的混用等，而农村的这种现状，就会给相关工作人员增加很大的难度，因为农村用户用电的情况比较杂乱，不易于工作人员掌控；还有一种原因就是：供电企业并没有建立一个完善的监测、考核管理机制，而导致公用变压器三相负载达不到平衡运行的目的，很大一部分原因就是管理存在漏洞，没有时时有效的对用电情况进行监测，也没有定期的对工作人员进行考核，所以要想改善三相负载不平衡就要从本做起。

2、配电变压器三相不平衡的危害 2.1可能出现的安全方面的危害 在配电变压器的运行中，由于三相负载不平衡可能带来安全方面的危害，而本人把其归纳了四种：①会对人身产生危害。当配电变压器中性点在接地运行时，如果此时的接地电阻没有达到技术所要求的标准，那么当三相负荷不平衡到一定程度时，就会使配电变压器的中性线带电，而当这种情况出现时必然会给配电变压器金属构架人员的人身安全造成威胁，而因此造成的人员伤亡事故屡有发生，所以为了人们的生命安全，应对三相不平衡进行有效监测。②对配电变压器本身的危害。在对配电进行设计时，其绕组结构都是按照负载平衡运行情况设计的，而且性能相差无几、各相额定容量也相等，而这也就说明了:配电站不是可以无限出力的，而是要受到每相额定容量的限制。而在这种情况下，如果让配电在三相不平衡的工况下运行，那么负载重的一相极有可能因承受不住而出现状况，而负载轻的一相则有富余容量，而这样就会导致配电的出力减少，所以我们就可以认为：配电出力减少的程度与三相负荷的不平衡有关，即三相负载不平衡越大，其配电出力减少越多，反之则相反。因此，当三相负荷出现不平衡时，那么配电变压器的过载能力就会降低，久而久之就会对变压器造成危害。而在生产、生活的实际用电中，出现三相负荷不平衡的原因主要是用户用电的随意性以及配电工作人员分配不均，而这两种情况都会使配电变压器处于不平衡运行状态，且也会导致零序电流过大。而在这种状态下运行，轻则会使配电变压器的供电效率降低，进而会使其金属配件过度升高；重则就会把配电变压器的单项零件烧坏或者也会殃及池鱼把用户的电器烧坏。③会对用电设备带来危害。当配电变压器在三相平衡的状态下运行时，那么三相电流基本是相等的，必然配电内部每相的压降也相等，而在电流、电压都相等的情况下，配电变压器输出的三相电压也是平衡的，而只有在这种情况下，才会给用户提供一个安全的用电环境，也只有在这种情况下，才能保证相关工作人员的生命安全。但是当配电变压器在三相负载不平衡的状态下运行时，那么输出的电流必然不会相等，而且也会导致配电内部的三相压降也不相等，那么这种情况下，配电变压器输出的三相电压必定会不平衡。而在三相负荷不平衡的状态下运行，就会致使中性点的位置发生位移，进而导致中性点有电流通过，而这是极其危险的。除此之外，由于三相负荷的不平衡，就会导致负载重的一相电压降低，而造成的后果就是:照明灯具变暗以及电器效能降低等问题；而负荷轻的一相情况也很糟糕，因为负载轻的一相电压会升高，以及可能会损坏电器，就像刚打完球全身流汗的人，突然冲凉水澡，那么极有可能会给身体造成危害，而三相负荷不平衡造成的后果也是这个道理。④会对电动机造成危害。配电变压器如果在三相负载不平衡的工况下运行，那么输出的电流、电压都不相同，在上面我也有详细说明，在此就不过多阐述了。由于不平衡电压有三个电压分量，即正序、负序、零序，当不平衡电压输入电动机后，负序电压就会产生旋转磁场，同样正序电压也会产生旋转磁场，而这两者的磁场是相反的，能起到制动作用。但是在运行的过程中正序磁场发挥的能力远远强于负序磁场，那么电动机就仍会朝正序磁场方向转动，可是在运行的时候还是会受到负序磁场的制动作用，而这样造成的后果就是：电动机输出功率减少，效率降低且电动机的无功损耗也会随着三相电压的不平衡度而变大，所以说在三相负荷不平衡的状态下运行，对电动机是极其危害的。以上就是三相负荷不平衡带给安全方面的危害。

2.2对电压质量和线损带来的危害 在三相负载不平衡度较大的情况下，会使配电变压器的中性点不接地或者也可以说是接地的电阻达不到标准，进而导致中性点的位置发生了改变并同时使中性线带有电压。而这造成的后果就是：线路的电压降被加大了，且输出的功率也降低了，最终导致线路供电的电压偏低，尤其是线路末端的电压。而在这种情况下就会直接导致用户的用电设备无法正常工作，而且电器的效能也比较低，久而久之就会大大提高低压线破损率，这种结论并不是空穴来风的，而是有实践证明的。在实践证明下，我们可以粗略的得出：三相负荷长期的不平衡比平衡状态情况下的低压线破损率高2%-10%，而且三相负载不平衡度如果超过了15%，那么线损率会更加严重，也就是说不平衡度越大，给线损率造成的影响也越大。所以接下来，本人就着重研究解决三相不平衡负再的办法。

3、三相不平衡负载的解决办法 3.1应在管理方面做好两方面的措施

为改善三相负载不平衡，在管理方面应双管齐下:①要建立一个完善的监测制度。因为在监测制度的驱使下，就能督促管理人员认真的监测三相负荷的变化，尤其是在用电的高峰期，比如早中晚，在这期间极易出现状况。如果不间断的对其进行监测，就能够通过对三相负荷的监测，计算偏差的范围，进而当出现问题时能够及时制定调整三相负荷的计划，以减少出现事故的概率。所以在供电企业中，应该设立专业的人来对三相负荷进行有效监测。②应该加强对基础资料的管理。因为在我国县级供电企业中，普遍存在这样一种现状：就是不重视基础资料的管理，进而使用户负荷管理这项工作成为薄如环节，那么当新增用户接入时，比较的随意，总觉得加几户不会对三相负荷造成影响，但是‘千里之堤毁于蚁穴’，而新增用户的随意性就是引起三相负载不平衡的源头，所以要想改善这种现状，就应该在日常管理工作中，加强对基础资料的管理。

3.2要想三相负荷平衡应做的技术措施 在技术层面应做的措施我把其归纳了五点：①要积极改善配电网络，比如可以减少两线制增加四线制，这样做的目的是为了当三相负荷不平衡时，能够有效的对其进行负荷调整，而且还能避免新用户接入负荷的随意性，因为当有新的用户接入或者用户要进行改造时，都会受到三相负荷平衡度的限制。②工作人员要根据三相负荷检测情况，对低压用户的负荷及时的进行调整，进而保障在每天高峰期时能够使三相负荷保持基本平衡，如果当地的经济条件比较好的话，就可以安装配电监测系统，这样就能够每时每刻的对其进行监测，一旦出现不平衡状态就能发出警报，提醒相关的工作人员对其进行调整。③要尽量增大中性线的导线截面。尤其是在规划或者建设配电网络时，尽量使中心线与其他导线的界面一致，这样就能够有效减少损耗，进而消除存在的断线事故隐患。④要在配电网络中尽可能多的增加接地点，这样就能够有效减少三相负载不平衡引起中性点偏移时产生的电压降，这样就能够从一定程度起到保护设备的目的，进而确保配电变压器在三相负荷平衡的状态下运行。⑤要充分利用电力电子技术。因为在配电变压器运行的过程中，可以使用电力电子器件对三相负载的电能进行变换和控制，以达到三相负载平衡的目的。以上五点就是在技术层面应做的措施。

4、结束语

在三相负载调整工作中，虽然我们不能使其拥有绝对的平衡，但是为了给民众提供安全的用电环境，就应该尽其所能使其拥有相对平衡的状态。所以供电企业就应该加强对三相负载的时时监测，因为这样可以及时的发现问题，进而解决问题，减少用电事故的发生。而在以上篇幅我主要研究了在三相负载不平衡时带来的危害，并提出了相对的应对之策。

参考文献：

[1]裴豫华,董天杰.配电变压器三相负荷不平衡的危害及解决措施[J].科技信息,2013,25:422.[2]潘本仁,余侃胜,陈首昆,范瑞祥.配电变压器三相不平衡分析及研究综述[J].江西电力,2012,05:63-65.[3]郭民怿.配电变压器负序电流动态抑制方法及实验研究[D].重庆大学,2014.[4]喻勇.三相不平衡综合治理措施及智能换相GUI系统研究[D].华东交通大学,2015.

第四篇：配电变压器三相不平衡技术分析与管理措施研究

配电变压器三相不平衡技术分析与管理措施研究

摘要：配电变压器的三相不平衡运行是不可避免的，防止配电变压器三相不平衡运行是节能、提高电能质量的手段之一。本文分析造成配电变压器三相不平衡运行的原因，对配电变压器三相不平衡产生的影响进行了技术分析，并在此基础上，提出了相应的防止变压器三相不平衡的管理措施

0引言

国标GB50052《变压器运行规程》、《供配电设计规范》中都规定了Y/Yn0接线的配电变压器运行时中线电流不能超过变压器相、线电流的25%，这是由变压器的结构所决定的。一般要求电力变压器低压电流的不平衡度不得超过10%，低压干线及主变支线始端的电流不平衡度不得超过20%。我国农村低压配电网中配电变压器为Y/Yn0接线，并大量采用了三相四线制接线方式，存在很多的单相负载，这就不可避免地存在配电变压器的三相不平衡运行。作者在分析及了变压器三相负荷不平衡的原因、定量分析了三相负荷不平衡影响的基础上，提出了防止变压器负荷不平衡的措施。1变压器三相不平衡的原因

1.1管理上存在薄弱环节缺乏运行管理具体考核管理办法，对配电变压器三相负荷不平衡的运行管理的重视程度不够，带有随 意性，盲目性、导致很多在三相负荷不平衡状态下对配电变压器长期运行。

1.2单项用电设备影响由于单项用电设备的同时使用率较低，线路大多为照明、动力混载，经常会造成对配电变压器三相负荷的不平衡，并给管理带来了难度。

1.3电网格局不合理的影响低压电网结构薄弱，运行时间较长，改造投入不彻底，单相低压线路是台区的主网架问题，一直得不 到有效根治。其次，居民用电大多为单相供电，负荷发展时无序延伸，造成台区三相电流不平衡无法调整。1.4临时用电及季节性用电临时用电及季节性用电都有一定的时间性，用电增容不收费后，大量的单项设备应用较多，而分布极为分散，用电时间不好掌握。同时，由于在管理上未考虑其三相负荷的分配问题，又未能及时监控、调整配电变压器的三相负荷，它的使用和停电，对配电变压器三相负荷的平衡都有较大的影响，特别是单项用电设备容量较大时，影响更大。1.5设备故障影响由于运行维护及管理不当或外力破坏等原因，低压导致断线、变压器缺相运行、修理不及时或现场运行处理，都可能造成某一相长时间甩掉部分负荷，使配电变压器处于不平衡状态下运行。

2变压器三相负荷不平衡的影响

2.1增加配电变压器的损耗配电变压器的功率损耗包括空载损耗（铁损）和负载损耗（铜损）。在三相负荷不平衡状态下运行时容易在低压侧产生零序电流。Y/Yn0接线的配电变压器采用三铁芯柱结构，其一次侧无零序电流，二次侧有零序电流，因此二次侧的零序电流完全是励磁电流，产生的零序磁通不能在铁芯中闭合，需通过油箱壁闭合，从而在铁箱等附件中发热产生铁损。当铁心柱中的磁通密度为1.4T时，油箱壁中的损耗为铁心中损耗的10%；当铁心柱中的磁通密度增加到1.65T时，油箱壁中的损耗将达到铁心中 损耗的50%以上[1]。

中线电流的增加还会引起配电变压器绕组铜损的增加。

配电变压器三相不平衡运行时三相绕组的总损耗（单位为kW）可计算为：Pf1=（I2 a+I2 b+I2 c）R1×10-3 式中Ia，Ib，Ic为三相负荷电流；R1为变压器二次侧绕组电阻。三 相平衡时每相绕组电流为（I觶a+I觶b+I觶c）/3，三相绕组总损耗为：Pf2=3[（Ia+Ib+Ic）/3]2R1×10-3 三相不平衡是带来的附加损耗为： ΔPf=Pf1-Pf2=（Ia-Ib）2 +（Ia-Ic）2 +（Ib-Ic）2

3·R1×10-3当配电变压器三相负荷不平衡状态下运行时，变压器负荷高的

那项时常出现故障，如缺项、接点过热、个别密封胶垫劣化等。同时，附加损耗造成配电变压器散热条件降低，金属构件的温度升高，严重时损坏变压器绝缘，烧坏配电变压器。2.2降低配电变压器的出力配电变压器每相线圈结构性能均是一样的，故其允许最大出力，只能按三相负荷重最大一相不超过额定容量为限。因此，当配电变压器在三相负载不平衡状况下运行时，其出力将受到限制。其出力减少程度与三相负荷的不平衡度有关。三相负荷不平衡度越大，配电变压器出力减少越多。为此，配电变压器在三相负荷不平衡时运行，其输出的容量就无法达到额定值，且备用容量亦相应减少，过载能力降低[2]。例如，若接线电压的单相用电设备的额定电流与三相变压器的额定电流相同，则三相变压器的利用率仅为该变压器额定容量的58%。又如，一台100kVA变压器，其二次侧额定电流为144A。若三相负荷电流分别为144A、72A，则变压器额定容量的利用率就只有67%。

2.3三相输出电压不平衡配电变压器是按三相负载对称情况进行设计和制造的，故其每相线圈的电阻、漏抗、激磁阻抗基本一样。当三相负载对称时，每相电流大小一样，配电变压器内部压降是相同的，所以，输出电压也是对称的。当配电变压器的三相负载不对称时，由于Y/Yn0接线的变压器一次侧没有零序电流，二次侧有零序电流，因此二次侧的零序电流完全是励磁电流，产生的零序磁通重叠在主磁通上，感应出零序电动势，造成中性点电压偏移，负荷重的相电压降低，负荷轻的相电压上升。偏移严重时单相变压器可能升到线电压。如果线路接地保护不好，中性线电流产生的电压严重危及人生安全。同时，由于变压器绕组压降不同，电流不平衡会造成单相设备不能正常使用，或过电压损坏用户设备[3]。例如，型号为SJ-315kVA，10kV/0.4kV变压器的零序电阻，零序电抗，绕组电阻R0= 0.122Ω，零序电抗X0=0.174Ω，绕组电阻R1=0.00849Ω。Ia=100A，Ib=200A，Ic=300A，cosφa=cosφb=cosφc=0.7。经过计算得到：零序电流I0= 173A；零序电流损耗功率P0=I2 0R=3.65kW；附加铜损ΔPf=0.17kW；总损耗功率ΔP=P0+ΔPf=3.82kW；一年内损耗电量W=3.82×8760kWh=33463kWh；中性点偏移电压E觶0=I觶0·Z觶0=36.6V；Z0=R2 0+X2 0姨=0.212Ω；为零序阻抗。

由上述分析可知，Y/Yn0接线方式的配电变压器不平衡运行带来的损耗与电压偏移不容忽视。

2.4线路损耗增加配电变压器的电流输送时，导线的电阻就 产生功率损耗，其损耗与导线中通过的电流的平方成正比。当配电变压器以三相四线制线路输送电流时，其有功功率损耗按下式计算：ΔP1=I2 aRa+I2 bRb+I2 cRc+I2 oRo。式中：Io为中性线电流；Ra，Rb，Rc为各 相导线的电阻；

Ro为中性线电阻。当三相负载平衡时Ia=Ib=Ic=I，Io=0，线路损耗为ΔP2=3I2 R。

应用上式试计算三相四线制线路在负载对称与不对称时的功率损耗，通过两种损耗数值对比，表明配电变压器在负载不平衡运行时的线路损耗大于对称时的线路损耗。

2.5电动机效率降低广大农村中大量使用电动机作为动力进行生产加工，当配电变压器处于三相负载不平衡运行时，则会产生输 出电压不平衡，即存在着正序、负序、零序三个电压分量。在通入电动机之后，负序电压就会产生与正序电压相反的旋转磁场，起到一定的制动作用。通常电动机运行中，正序电压磁场要比负序电压旋转磁场大得多，所以电动机仍以正序电压磁场旋转，方向一致。只有在严重不对称电压情况下，负序磁场制动作用，客观上或多或少会导致电动 机输出功率的减少。

其效率是随电压不对称程度的加大而下降的。为此，配电变压器的不对称运行，对电动机是不安全不经济的。

3防止变压器三相不平衡的措施

3.1加强负荷不平衡管理定期进行三相不平衡电流测试，负荷每月至少进行一次测量，特殊情况下如负荷变化较大时，可增加测量次数，对负荷状况做到心中有数。掌握配电设计时三相不平衡度的科学计算方法和三相不平衡的采集方法，为配电变压器负荷提供可靠的数据。文献[4]设计的三相不平度采集系统在采集三相电流时，使用以C8051F单片机作为主控制芯的硬件设备挂接在变压器出口端，每隔1h实时采集和存储三相电流，以供计算三相不平衡度

使用。通过通用串行总线

（USB）口，将历史采样数录入后台计算系统便可自行进行完成三相不平衡度的计算。3.2改造配电网，加强对三相负荷分布控制结合农网线路改造，合理设计电网改造方案。配电变压器设置于负荷中心，供电半径不大于500米，主干线、分支干线均采用三相四线制供电，同时制定台区负荷分配接线图，做到任何一个用户的用电改造接入系统，都受三相负荷平衡度的限制，避免改造的随意性。

3.3加强用户管理，确保变压器负荷平衡用电与配电应密切配合，根据不同季节用电的特点和运行参数，合理制定电网、季度运行方式,及时配电变压器的调整运行方式，平衡有功无功功率,改善电能质量,组织定期的负荷实测和理论计算。用电的临时用户，季节性用户，配电变压器运行人员都要及时掌握。尤其对单项设备申请用电，要进行合理搭配。

3.4加强无功补偿，促进三相负荷就地平衡由于单相感性设备增多，三相电流不平衡，导致电压质量下降、零相电流增大[5]。进行就地无功补偿，安排减少无功远距离输送，对线损计算制定合理的补偿方式，不但可以降低零相电流，提高电压质量而且补偿后使得变压器利用率提高。

3.5线损分相管理，保证三相负荷平衡开展线损分项管理的首要条件是保证配电台区的计量总表必须是三只单相电能表分开计量，或安装具备单相电量计量功能的三相四线电能表。然后，按照每条线路出线所带的低压用户进行分类统计，定期定时抄表。通过线损分相报表的三相电量平衡分析，可以及时判定该配电台区三相线路电流平衡情况，结合线损分相报表与该相低压线路日常所带的用户负荷差距参照比情况，分析该台区、该线路运行是否处于最佳状态，及时跟踪、反馈、调整，保证每相线路负荷均衡分布，确保变压器三相负荷平衡。采用线损分相管理，还可以对配电台区电能计量装置的自身故障进行监测。参考文献：

[1]覃芸,张思寒.电网经济运行分析及措施[J].黑龙江电力,2009(5):334-337.[2]黄绍平.负荷不平衡对配电变压器的危害和相应的配电设计方法[J].变压器,1996，(5):30-32.[3]杨云龙,王凤清.配电变压器三相不平衡运行带来的附加损耗、电压偏差及补偿方法[J].电网技术,2004，(8):73-76.[4]郭峰,姚莉娜,刘恒等.引入三相不平衡度的低压电网理论线损计算[J].电力自动化设备,2007，(11):51-54.[5]林俐,胡景生.配电网变电站并列运行三绕组变压器无功补偿的经济分析[J].电网技术,2006，(7):82-87

第五篇：教育的不平衡

浅谈义务教育发展不均衡的原因及对策

内容摘要：

教育，一个关系到一个国家前途命运的问题，在当代的中国，教育自建国以来有了很大的发展，无论是教学的内容还是教学的师资力量，但是不可否认的是我们的教育体制是存在问题的，而其中最为突出的就是教育发展的不平衡问题，东西的不平衡，城乡的不平衡等等。本文将就中国当前教育的不平衡和改善的方法进行简要的分析。

关键词：

教育

不平衡

经济发展

学校管理体制

正文：

百年大计，教育为本，改革开放三十年来，我国的教育获得了空前发展，也出现了一些不容忽视的问题。尤其是义务教育发展的不均衡，是我们面临的重大问题。表现为城乡差距进一步扩大，城市择校风盛行，严重影响了教育的公平性。义务教育发展不均衡的原因很多，下面谈谈我自己的一些思考。

首先，义务教育发展不均衡的根本原因是教育资源配置的不合理。

我国义务教育投资和管理的主体是政府。近几年来，许多地区为打造窗口学校、示范学校，对个别学校投入大量资金人力，人为的造成学校差别，这些高投入的重点学校又造成择校，学校通过择校费和其他形式的收费又获得大量社会资源，造成学校之间差异进一步扩大。重点学校由于在福利待遇上的优厚，吸引了大量的名师，一进一出，造成重点学校与普通校师资力量差距越来越大。于是重点学校、示范学校越办越好，师资力量越来越雄厚，也因此被越来越多的家长和学生所追捧和青睐。得到的优秀生源也越来越多。而普通学校却越办越弱，师资流失，生源减少。

其次，区域经济发展的不平衡是我国义务教育发展不平衡的基本原因。

我国区域广阔，各地政治经济发展极不平衡，富裕地区的教育投入要远远高于落后地区。客观上造成义务教育发展的不均衡。因此要建立教育经费的省级统筹方式，减少地区差异造成的教育发展不均衡。

再次，义务教育发展的不均衡，也是目前的考试制度不完善的结果。

目前，社会对学生的评价机制不健全，产生了名校出高材生、名企用名校生的片面认识和基本事实。求学者为了将来有个优越的生活环境，办学者看重既得利益。国家的教育改革实施力度不深入和干预机制不完善，使得不合理的需求有了市场运作的空间。

另外，各校教育教学管理水平的差异，也是造成义务教育不均衡的一个主要原因。

各校由于发展历程不同，办学理念不同，校长管理方式不同，造成了在管理水平上存在较大差异。现在，随着政府加大教育投入，有些薄弱学校的教育资源也在不断完善，有的学校也有了多媒体电教室等。但有是并没有真正利用起来。所以，我们要建议优势学校合并薄弱学校。

最后，政府扶持的改制学校也是促使义务教育发展不均衡的一个重要原因。

有的地方选取一所优质学校作为办学主体，并配备优秀师资、校舍、设备等。再选中一家企业，然后校企联合，办成改制学校；有的地方鼓励名校办民校，甚至在名校中办校中校。这类学校对外声称都是民办或私立学校，就可堂而皇之地向家长收取择校费；可以公开大规模举行小升初选拔考试；可以在节假日、星期天为学生补课，收取补课费用等。而其他公办学校受到义务教育法规的限制，不能涉及这些事情。于是择校现象愈演愈烈，好老师、好学生、好资源都向改制校集中。这类学校既既享受了公办学校的财政拨款，又收取了家长高额的择校费用。造成事实上的教育不公平。引起社会很大反响。

下面，我再来分析一下解决发展教育不均衡的对策。

首先，要解决义务教育发展不均衡的问题，加强教育管理体制改革是根本。

1.改变教育在各级政府绩效考核中的方式和权重：要解决义务教育发展的不均衡，关键在于各级政府领导的转变观念，能否树立科学的发展观，能否树立正确的教育观和政绩观。不要再把自己辖区内的升学率，看做自己的政绩加以炫耀。义务教育不均衡不是没有方法，要看国家和政府下的力度如何？下级政府大都会以上级政府的考核目标为指挥棒，如果上级政府把义务教育均衡性摆在优先考核的位置并严格执行，或者实行一票否决制度，义务教育一定会均衡发展起来的。这就是所谓的利益趋向原则。

2.确立均衡的义务教育投入机制。这是实现义务教育均衡发展的重点。教育资源的投入应以学生数为标准，而学生数的确立则应以学校的办学场地、设施、教师数等为基准。同一区域内的学校硬件设施基本相同，同时要加强薄弱学校的硬件建设。还要加大对农村教育的投入，缩小城乡差别，让农村学校有条件能发展起来、提高农村地区、边远地区办学条件和水平。

3.建立省级统筹的教育经费保障方式。当下教育经费的管理是以县级为主的管理方式，而各地区发展很不平衡，这就决定了在义务教育投入上的不均衡性。所以，应该建立省级统筹方式，建立省级义务教育基金，专款专用，保证各地的均衡投入。同时要建立学校帐户制、教师帐户制和学生帐户制。学校经费、教师工资、学生经费直接由省级部门打到对应帐户，避免层层截留和挪用。

4.坚决取消重点校、示范校等称号。同区域内学校管理体制统一，不能分属市县两级管理。要取消所有重点学校和示范学校，建立教育绩效评估制度。各级政府和教育行政部门要一视同仁的对义务教育的均衡化投入,不能有区别。如财政拨款、师资名额等。绝不允许有各种各样的重点学校的存在。

5.实行集团化办学，优势互补。让那些优秀学校合并薄弱学校，实行集团化办学。或者让优秀学校代管薄弱学校。把被代管的学校作为优秀学校的教学点，教师应该统一管理。再制定一些配套政策，把那些流失的生源吸引回来。不具备条件实行集团办学的，可以把优秀学校和薄弱学校结成对口支援学校，实现优势互补，资源共享，共同进步。

其次，要解决义务教育发展不均衡问题，强化学校管理是重点。

1.建立合理的学校评价体系。目前，社会评价学校好坏都在用升学率来衡量，教育部门尽管一再强调不这样做，但到目前为止仍然没有找到一个明确的标准来衡量。其实，义务教育阶段，衡量学校和教师好坏应当着重看学校和教师培养了多少的合格人才，而不是看学校和教师培养了多少的升学人才。政府教育部门应该从政策上解决这个标准问题。

2.严格控制班数和班额。限制每所学校招生班级和每班招生人数，对突破规定班额，任意招收学生的行为要进行处理。在管理上控制择校。让所谓的名校，想招择校生也不能不敢招。

3.实行集中办学机制。合理规划区域内学校布局，把办学条件差，生源差的一些学校有计划的合并,根据人口多少，集中办几所教育资源基本相同的大学校。这既有利于教学工作的顺利开展。又有利于解决优质教育资源分布不均衡的问题.。

4.实行统一的招生政策。对所有学生按片区就学，坚决不允许任何学校举行小升初招生选拔考试。一些所谓的重点高中招生指标分配到各所初中学校，以使各校学生公平入学。严禁各校以各种形式抢夺生源。对外地学生，不得收取择校，同是国家公共资源，不得人为设置障碍，歧视学生。

5.建立标准化的学校。教育行政部门应该规定一个标准化学校的要求，包括场地、设施、设备、教师等资源配置的标准。如果区域内各校都标准化了，教师无论身处哪所学校，都能获得一样的条件和发展，学生无论在哪所学校都能获得良好的学习，也就没择校的必要了。

再次，要解决义务教育发展不均衡问题，教师是关键。

1.完善教师培训制度。教师实行轮流进修制度，进修时间放在相对比较充裕的暑假，甚至可采取在职脱产培训半年到一年的方式，让培训教师真真正正学习一些东西。取消现行走过场、劳民伤财且影响教育教学工作的所谓“继续教育”的培训。这种培训，其实就是收费，不管去没去，也不管听没听，只要缴了学费，都能过关。这样加重了教师负担，也没起到很好的效果。

2.实行教师流动制度。在一定区域范围内实现教师资源的有序流动，打破少数所谓名校对优质教师资源的垄断，逐步实现教师资源的均衡配置，做到校校有名师，为根本上减缓择校现象奠定基础，因为择校的本质是择师。教师和校长每三年到五年，在政府的组织下实行随机派位，决定这个老师在下一个三年在哪所学校工作。这可以借鉴日本的经验，在日本，是没有择校热的，各地学校的教育设施没有明显的区别。日本的教师相当于公务员，是动态的。而在中国，教师则基本处于静止状态的，好的教师基本上在所谓名校，而偏远地区则师资不足。在日本，越艰苦的学校教师的待遇越高，而在中国，则是在名校的教师的收入更高！所以，中国要想解决教育资源分布不均衡及城市择校问题，可以借鉴日本的经验，让教师流动起来，加大对弱校的投入，让学校均衡化，让家长和学生无校可择！当然，建立教师流动机制还要求建立相应的后勤保障机制，逐步实现在交换区域内的教师待遇的统筹管理，逐步消除交换区域内公立学校的教师待遇差距，统筹管理教师的住房、医疗保障等，确保教师不因流动而利益受损。

3.提高教师的社会地位。要较大幅度的提高教师的薪酬水平是不现实的。但是，应把教师工资不低于当地公务员平均工资的政策尽快落到实处。政府加大对教育的投入，提高教师尤其是欠发达地区教师的待遇，让大学毕业生争着，抢着象当公务员一样当老师，到那时，能当上老师的人大多都是优秀的，还愁没有优秀的师源吗？使教育真正成为一个有吸引力的职业，这样，教师才会全心投入到教育教学中，也不会再出现补课等不正常的风气。

4.提高农村教师的待遇。这样才能真正吸引到优秀的年轻人到农村中小学任教。经济地位决定社会地位，经济地位提高了，社会地位自然就提高了，而不是现在的只有个人类灵魂工程师的高帽子，其他的什么都没有。到农村本来就艰苦，还要因为经济收入低而受到家人的不理解，受到社会的歧视，还有谁愿意全心搞好教育。应该确保农村教师的年收入高于城市教师，让教师在优厚的待遇和良好的生活环境之间做选择，这样，可以有助于师资的均衡化。所以，要将城市的中小骨干教师派到定点县的乡、镇、村的学校从事基础教育，并作为晋级、晋职、评优的条件，并派相应的行政领导和学校领导到农村学校去挂职，共谋教育的均衡发展。

5.改变教师的评价机制。现在的基层学校，分数和升学率基本上是教师评奖的唯一依据。至今还没有一种实用的、比较公正的、具有可操作性的、大家比较认可的评价教师业绩的方法。我们的教育部门应该下大力气研究和探讨教育评价问题，严格实行职称评聘分离和严格控制职数。

总之，义务教育发展的不均衡，已经严重影响了教育的公平性。义务教育应该作为社会公共产品，免费向国民提供。政府有权利，也有义务促使义务教育均衡发展。当然这是一个任重而道远的工作，需要几代中国人民的共同努力，希望中国能早日实现教育平等，教育公平这一历史使命。

参考文献：

1.《教育不平衡发展的影响和对策》 皮小林 《德阳教育学院学报》

2003年第一期

2.《从矿难看教育资源不平衡带给人的不平等》 2009年2月23日09:47 来源：人民网―强国社区 3.《教育发展不平衡现状之我见》 2003年7月8日 00:21 新浪科技

4.《教育发展不平衡研究》 杜玉红 著

北京师范大学出版社;第1版(2000年1月1日)

浅谈义务教育发展不均衡的原因及对策

中文系 084班 30号

杨美