浅析低压台区三相不平衡原因及对策

何伟刚

【摘 要】随着低压台区三相不平衡而出现的各种问题影响了客户用电服务体验、运行维护难度、经济效益，为了减少三相不平衡度，基于实际工作的经验与理论结合，归纳出一套完整的整治及预防对策。

【关键词】三相不平衡；装表接电；客户服务

0 引言

东莞市是著名的制造业名城，拥有大量工厂以及常住人口，低压配电网络复杂，负荷性质多样，而且变化大。每年从4月开始关于故障报修、停电咨询等问题的客户诉求逐月增加，反映的问题是用户在用电过程中的没有很好的体验，经过分析发现每周，每天的故障诉求内容也呈现一定的规律。电话诉求中多数来源于低压用户，从这些用户的诉求内容中发现多数是反映低压故障停电以及电压质量问题。引起这些问题发生的其中一个重要因素是低压台区负荷的三相不平衡。低压台区三相不平衡主要会导致变压器过载、低压开关跳闸、低压线路烧毁等停电情况发生，直接影响客户安全、稳定的用电。由于三相不平衡问题导致的停电重复发生易导致客户不满情绪，可能会产生客户越级投诉的情况。本文从管理的角度出发分析和研究整治与预防低压台区三相不平衡的对策，从而提高客户用电的体验，减少关于低压故障停电与电压质量的诉求以及客户越级投诉的情况。

1 三相不平衡定义

根据《电能质量 三相电压允许不平衡度》和《配电变压器运行规程》的规定，公用配变低压三相负荷不平衡率应≤15%，零线电流不得大于额定电流的25%，而在实际工作中还规定了在计量自动化系统中，每次负荷测量间隔为15分钟，连续2次及以上测得的数据判断为三相不平衡。

2 不平衡成因

低压台区三相不平衡是普遍及实际存在于配网运行之中，其主要分为正常性不平衡和事故性不平衡。

（1）事故性不平衡是由于一相短路或单相接地的原因造成的。常见于外力破坏（施工作业）、线路被盗、自然灾害（雷击）等原因造成的三相不平衡，在处理的方法上是以尽快查找故障原因并进行修复为主。

（2）正常性不平衡是由于三相负荷不对称运行造成实际中由于不能严格控制负荷需求使三相不平衡普遍存在。在实际工作中发现，多数的三相不平衡情况是由于电表接火送电的时候没有根据负荷平衡的原则选择电表的接线点，导致了某一相线负荷较其他两相重从而造成低压台区三相不平衡的情况发生。

3 不平衡危害

（1）产生零序电流，中性线电流增大。配电变压起在三相负荷平衡情况下中性线的电流为0，当配电在负载不平衡的工况下运行，中性线的电流增大从，根据Q=I2R可知，中性线电阻一定的情况下，线路损耗Q随I2增大而增加。在工作经验中电缆出线一般选用的型号为VV22-4×240+1×120，由于中性线的截面面积一般会比相线小，当中性线的电流增大更容易造成中性线烧断的情况，导致低压开关跳闸停电。

（2）中性点电位偏移，低压线路电压不稳。低压负荷在不平衡的情况下，中性线差生压降导致中性点电位发生偏移，相电压发生变化。负荷重的一相电压变低，负荷轻的一相电压变高。电压高的情况下易使电器过电压烧坏，电压低的情况电器不能正常工作。

（3）变压器出力减少，输出功率浪费。变压器在理想工况下出力最大，每一相的负荷相等；在负荷不平衡的情况下，只有其中一相能达到最大出力，其余两相则处于较为富余的状态，从而使配变整体的出力降低。例如一台800kVA变压器在不平衡度为31.93%的情况下所能带的负荷仅仅相当于三相负荷平衡情况下的一台630kVA的变压器。

（4）变压器铁芯中产生零序磁通，增加损耗，缩短设备寿命。负荷较大的一相绕组铁损增加和此路不平衡导致漏磁使变压器产生过热的情况，在运行中长期的过热会使设备加速老化，降低绝缘程度，减少设备寿命。在变压器的全生命周期中，这对运行维护来说不仅增加了人力资源的成本而且也增加了设备修理的资金预算。

4 对策

4.1 负荷调整

（1）监测配变三相负荷。通过充分应用计量自动化系统和配网生产关系信息系统配变负荷分析模块进行测量，对于无法通过系统测量负荷的配电，采用人工测量方式制定工作计划，尽量在配变负荷高峰时段进行负荷测量。由于系统只能监测整个配电的三相负荷情况，对于部分其中一个开关超负荷的也需要制定测量计划针对分开关来进行。

（2）通过人工调整线路负荷。首先要对测量结果中发现的不平衡台区或分开关所带的负荷进行负荷调整，调整的方案：1.供电分局营业部根据台账资料将台区所有单相用户列出，通过售电量以及用电时间计算平均负荷，公式为：平均负荷（kW）=售电量（kW·h）/时间（h）。

（3）供电分局配电根据现场实际情况，以低压接线图为基础绘制出低压三相负荷分布图，按照低压负荷分布图进行三相负荷调整，应该按照从末级向上级顺序调整，应该保证线路末端、分开关到整个台区都达到负荷平衡，应该注意的是部分台区由于负荷过载以至于上述方法即使调整完仍未能完成的情况下，需要考虑负荷同时率，即单相负荷相加超过容量的情况下由于所有负荷不是同时的，因此可以考虑将这部分负荷进行混合安排减轻负荷。

（4）按照负荷调整方案进行现场调整，需要在调整负荷后对该台区重新进行负荷测量，以保证符合标准，如超出标准则根据实际情况进行重新调整，直至负荷要求为止。

（5）对于未能按上述方法调整三相不平衡率达到15%的台区，应从基建项目立项新建台区通过切割负荷的方法调整负荷。

4.2 通过电容补偿

在东莞地区多数单相负荷是感性负荷，同时启动会造成线路电压变低，线路损耗增加，通过合理的电容补偿可以提高线路末端电压，减少零序电流，从而减少三相不平衡度。

4.3 新报装单相负荷装表接电前会审

（1）现场勘查回来后，制定供电方案之前，营业部向配电部提交客户拟装表容量以及拟接线点的入网会审单。

（2）配电部根据低压负荷分布图进行计算是否满足三相负荷平衡、供电线路开关满足新增负荷，如符合条件则填写会审单返回营业部编写供电方案，如不满足则指定另外的接线点。

（3）营业部根据会审单意见制定供电方案，申领电表进行装表。

（4）该电表接火后，经装表接电人员与运行人员共同验收合格后送电。

5 结论

在低压配网发展过程中，部分台区出现必然会出现三相不平衡情况，对客户用电服务、运行维护、经济成本方面造成一定的难度并加重工作人员的工作量，供电企业在减轻低压台区三相不平衡率有着义不容辞的责任，也为了社会节能、企业自身经济利益，需要从技术、管理方面寻找更有效的方法治理三相不平衡的问题。本文着重从管理的角度研究与分析三相不平衡的整治和预防的思路、方法，在实际的工作中能够达到一定的成效。

【参考文献】

[1]金文佩，曾若锋，王国庆.三相不平衡问题探索[J].电子测试.2016，24：48-49.

[2]敖然，呂会军，王剑等.配网三相不平衡补偿分析[J].华北电力技术.2013，5：54-57.

[3]电能质量 三相电压允许不平衡度：GB/T 15543-2008[S].

[4]配电变压器运行规程：DL/T 1102-2009[S].

[责任编辑：张涛]endprint