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三相不平衡负载对低压线损率的影响

2018-07-31 17:00:00
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    农村低压电网改造后低压电网结构发生了很大的变化,电网结构薄弱环节基本上已经解决,低压电网的供电能力大大增强,电压质量明显提高,大部分配电台区的低压线损率降到了11%以下,但仍有个别配电台区因三相不平衡负载等原因而造成线损率居高不下,给供电管理企业特别是基层供电所电工组造成较大的困难和损失。 


1.原因分析 

    在前几年的农网改造时,对配电台区采取了诸如增添配电变压器数量,新增和改造配电屏,配电变压器放置在负荷中心,缩短供电半径,加大导线直径,建设和改造低压线路,新架下户线等一系列降损技术措施,也收到了很好的效果。但是个别台区线损率仍然很高,针对其原因,我们做了认真的实地调查和分析,发现一些台区供电采取单相二线制、二相三线制,即使采用三相四线制供电,由于每相电流相差很大,使三相负荷电流不平衡。从理论和实践上分析,也会引起线路损耗增大。 


2.理论分析 

    低压电网配电变压器面广量多,如果在运行中三相负荷不平衡,会在线路、配电变压器上增加损耗。因此,在运行中要经常测量配电变压器出口侧和部分主干线路的三相负荷电流,做好三相负荷电流的平衡工作,是降低电能损耗的主要途经。


(1)若中性线电阻为相线电阻的2倍,相线电阻为R,则这条线路的有功损耗为:

ΔP1=(I2UR+I2VR+I2WR+2I2NR)×10-3 


(2)当三相负荷电流平衡时,每相电流为(IU+IV+IW)/3,中性线电流为零,这时线路的有功损耗为

ΔP2=2R×10-3


(3)三相不平衡负荷电流增加的损耗电量为

ΔP=ΔP1-ΔP2=(I2U+I2V+I2W-I2UI2V-I2VI2W+I2WI2U+3I2N)R×10-3


    同样,三相负荷电流不平衡时变压器本身也增加损耗,可用平衡前后的负荷电流进行计算。由此可见三相不平衡负荷电流愈大,损耗增加愈大。一般要求配电变压器出口三相负荷电流的不平衡率不大于10%,低压干线及主要支线始端的三相电流不平衡率不大于20%。可见若不平衡,线损可能增加数倍。按一般情况平均测算估计,单相负荷的线损可能增加2~4倍,所以调整三相负荷平衡用电是降损的主要环节。 


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