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三相不平衡产生的原因及治理方法

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人气:-发表时间:2017-09-19 08:31【

  电力系统是由发电、输电、变电、配电以及用电组成的有机整体。电力系统正常运行方式下,供电和用电的不平衡都可引起电力系统三相不平衡。供电环节包括发电、输电、变电、配电,主要的电气设备有同步发电机、三相变压器和输电线路。其中由于同步发电机,三相变压器都具有良好的对称性,故在供电环节产生不平衡的原因主要来自于输电线路的三相不对称。而在用电环节的不平衡主要是由于三相负荷不对称引起,这是整个电力系统三相不平衡的最主要因素。三相负荷不对称的产生原因主要是由于单相大容量负荷在三相系统中的容量和电气位置分配不合理。同时电力系统的故障状态,如接地短路,也会产生严重的三相不平衡现象。

  在我国的电力系统中,高压和中压系统所接的负荷通常是三相平衡的,但是在低压配电网中,由于存在大量的单相负荷,如照明用电、电焊机、牵引变压器等,这些单相负荷没有被平均的分配在三相上,故在我国低压配电网的三相不平衡问题比较严重。

目前,可采用如下方法来治理三相不平衡现象:

  一、在设计和规划建设供电系统时,应尽量将负荷平均分配。在设计前期,应详细统计用户的负载情况,同时研究各类负荷特性,提高负荷预测能力,综合考虑电压等级、负荷等级等因素,按照平均分配的原则,将负荷平均分配在三相上;

  二、采用交叉换相的方法调整负荷,将三相不对称负荷合理重新分配到各相。要求定期检查配电变压器的三相负载情况,在特殊节气、日期以及用电高峰期实时跟踪用电情况,及时发现三相不平衡的线路和负荷,将负荷合理转移至其他相,使三相尽可能平衡运行;

  三、在电气化铁路中,牵引变电所采用换相连接的供电方式。换相连接就是把铁路沿线的各个牵引变电所的变压器轮换着接入电力系统的不同相上,这样做会使得相邻的供电分区之间的绝缘器承受√3倍牵引网电压,对绝缘要求较高,但是会大大降低由牵引变压器引起的三相不平衡现象;

  四、增加三相平衡化装置。对于电弧炉等不对称冲击负荷造成的三相电压严重不平衡,可采用具有快速响应特性的平衡化装置解决,比如静止无功补偿器(SVC)、静止无功发生器(SVG)、三相不平衡自动调整装置(SPC)等。


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