解决配电变压器三相负荷不平衡措施

白鹏飞

摘要：在我们的供电区域内，由于照明负荷的大量存在，特别是10KV配变单相用电负载占较大比重，尤其是居民生活用电变压器，单相用电负荷远远大于三相用电负荷，因此造成10KV配变普遍存在着三相负荷不平衡的现象。

关键词：变压器、不平衡、负荷

一、三相负荷不平衡造成的危害

（1）三相负荷不平衡影响设备的运行出力，发电机设备容量设计是按三相负荷条件来确定的，如果三相负荷不平衡，设备容量只能以三相负荷中最大相为限，因此设备出力降低。

（2）三相负荷不平衡，中性线就有电流通过，低压供电线路损耗增大；三相负荷不平衡，造成三相电压不对称，使中性点产生位移，三相中哪相负荷大，哪相电压就降低，而负荷小的相电压升高，为此，如果控制中性线电流以超过20%，则中性点位移不稳造成三相电压的严重不对称。

（3）中性线电流过大，使配电变压器运行温度升高。严重时会将变压器烧坏。当中性线电流过大时，零序电流所产生的零序磁通会在油箱壁及钢结构件中通过，引起较大损耗，从而使配电变压器运行温度升高。绝缘油和绝缘材料长期受到高温影响，变压器寿命会缩短，严重的甚至烧坏。

（4）三相负荷不平衡造成三相电压不平衡，影响电动机的输出功率，并使绕组温度升高。三相电压不平衡时，在异步电动机定子中产生了一个逆序旋转磁场，电动机在顺逆两序旋转磁场的作用下运行，由于顺序旋转磁场比逆序旋转磁场大，故电动机的旋转方向仍与顺序相同。逆序磁场的存在，产生了较大的逆序方向的制动力矩，使电动机输出功率较小，又由于转子阻抗小，产生逆序电流大，使绕组温度升高，减少了电动机的使用寿命。

（5）中性线电流过大，导线可能会烧断，中性线导线截面一般是相线截面的50%，但在选择时，有的往往缩小，由于接头质量不好，会使电阻增大。因此常常发生中性线接头过热烧断故障，加上三相负载不对称，则产生中性点位移，使三相电压不对称，线损增大，烧坏家用电器，造成严重的经济损失。

（6）变压器烧毁，线路烧断，开关设备烧坏，一方面增大供电企业的成本，另一方面停电、检验、购货更换造成长时间停电，少供电量，既降低供电企业的经济效益，又影响供电企业的声誉。

二、三相负荷不平衡原因分析

台区改造不彻底，在台区改造变压器投入运行时，没有按用电户数，用户用电负荷的大小等特点进行统计，然后合理的搭配到低压三相线路上，三相负荷的平衡管理不重视，不到位，很少人为的去进行监测调整，况且台区负责人没有认真调查了解所管辖区用户的负荷状况，对用户用电负荷增长情况不了解，在下户线接大施工中，一些施工人员素质低，没有三相负荷平衡的概念，施工中随意接单相负荷，或为了不误接成380V，把单相负荷都接到中间两根线上，这在一定程度上更加重了三相不平衡度，随着农村经济飞速发展，农民生迅速提高，尤其是农网改造完成及“同多同价”实施后，农村家庭除电器增多外，大量的中高档、大功率的家用电器进入寻常百姓家。例如空调、冰箱、电磁炉、电水壶、电热水器、电取暖器、小水泵等，单台容量大多数在800-2000KW左右，都是采用单相（220V）电源，单相负荷激增，加剧了三相负荷的不平衡。

三、防止三相负荷不平衡应采取的措施

（1）做好用电客户的负荷调查，摸清底数，把低压用户的业扩报装工作做好、做实，在规划设计线路和用户报装接电时，都要把三相导线所带负荷尽量均衡的问题考虑进去。

（2）在选中性线截面时，应选用与相线截面相同的导线。

（3）加强线路设备的巡视检查，搞好日常运行维护管理，防止中性线断线。

在每台变压器出口应装有电压监测仪，经常观测与分析三相电压的均衡情况，尤其是在负荷高峰期，以便及时调整负荷，尽量做到三相负荷均衡。

四、三相负荷不平衡的测试及调整办法

首先要分清低压线路A、B、C零四相导线，用钳型表卡测电流，卡测电流时要在变压器高峰负荷时进行。因为这时的电流数据最具有参考价值，而且还应该在不同的时段进行测量，卡测次数越多越好，然后取平均数，找出三相负荷不平衡的用电负荷数值，这样更有利于调整负荷。我国电力规程规定变压器三相负荷电流不平衡率不允许超过20%，并规定变压器中性点电流不能超过其额定电流的25%。负荷测试工作要细化，特别是对各相电流的测试要选择在用电高峰时段进行，要测量变压器出口电流，各支路出口电流，各干线电流，看其三相电流的不平衡度是否超过规定要求，特殊情况可增加测量次数，当新增负荷变比较大时，必要时随时去测量，必须实地测试，然后进行比较分析。调整三相不平衡负荷地计量点平衡，各支路平衡。可把用户平均用电量作为依据，把用电量大致相同的作为一类。分别均匀调整到三相上，从而尽最大可能保持三相负荷平衡。将不对称负荷分散接在不同的供电点，以减少集中连接造成不平衡度严重超标的问题，使用交换相等方法使不对称负荷合理分配到各相，尽量使其平衡化。

三相负荷平衡的调整，一定要根据实际情况采取多种措施，经过技术和经济比较后，采取更为合理有效的方法实施，更好的为广大用电户服务。