低压配电网三相负荷不平衡分析及防控措施陈静

低压配电网三相负荷不平衡分析及防控措施陈静

陈静

（江苏省宿迁三新供电服务有限公司泗阳分公司江苏省宿迁市223700）

摘要：随着我国经济和科学技术的发展，人们对电的需求量越来越大，并且对电的质量的要求也比之前要高很多。事实上，电能质量的好坏直接影响到电网和一些电器设备的安全，直接关系到我国经济能否正常运行、企业产品质量的好坏以及我们的生活秩序是否良好。三相不平衡问题是用电方面经常存在的一个问题，属于衡量电能质量的一个重要指标。保证三相平衡具有重要意义。三相平衡才能保证供电的安全，保证用户的电能质量。只有在三相平衡的基础上才能实现能耗的节约，才能实现降损降价。因此，本文对低压配电网三相负荷不平衡分析及防控措施进行探讨。

关键词：低压配电网；三相负荷；不平衡分析；防控措施

在我国供电系统中低压电网占据了主导地位，主要是经过0.4KV或者10KV变压器进行降压后，通过三相四线制将电能传输给用户，是一种三相生产用电与单相负载混合用电的供电网络。在电网改造过程中应该将单相负载分别均匀地接在三相电中，可是由于电力人员的失误往往会将所有单相负载都接在一相电或者两相电中，这样就会造成三相负载的不平衡。如果在低压电网中出现三相不平衡问题，就会对低压电网造成损害，严重时可以烧毁所承载的电气设备。

1低压配电网三相负荷不平衡的成因

1.1农网改造前电力企业对农网的规划设计前瞻性不足。农网改造的目的当时主要是解决无电村的问题，电价高的问题以及农村供电无可靠性的问题，因当时没有充足的改造资金而且时间有限，改造范围广，施工任务紧。所以改造中在低压分支线路中架设了一定数量的单相两线线路，尤其是在用户不集中的村屯只有一条主线是三相线路，其余大部分是两线供电，没有把农村低压电网三相平衡问题在改造之初就纳入到工程的规划中去。

1.2供电企业的运行管理中，没有对农村低压电网三相负荷不平衡的危害有一个清醒的认识，对于两相线路的相序接引未进行合理分布，忽视了两相线路的增加量，而且负荷越不集中的地方线路越长，线径越细，甚至出现迂回线路，末端负荷增加时也只好进行两线线路的延伸，这在无形中就加重了低压电网三相负荷的不平衡度。

1.3随着农村经济的不断发展，农民生活水平不断提高，尤其是农网改造及“家电下乡”政策实施后，农民不只局限于拥有电视和照明设施，大量的大功率家用电器进入寻常百姓家，例如：微波炉、电冰箱、电炒锅、电热水器、电饭煲、电炒锅等，单台容量大多数从几百瓦到几千瓦不等，而且都是采用单相220V电源供电，造成单相负荷激增；另一方面，随着工业的发展，农副业加工量减少，单相负荷已经跃升为农村电力负荷的“主力军”，据了解，现在一般农村单相负荷已占到总用电负荷的70％以上，比重相当大。面临这种单相负荷用电极大增长的情况，如果不注意三相平衡，可能会使低压电网的三相不平衡度很大，电网运行状况下降。

2低压配电网三相负荷不平衡的潜在危害

三相负荷不平衡具有动态变化大的特点，并且在直观上很难发现，故此它的存在对于整个低压配电网而言，有着潜在的危害，如会导致配电线路上的损耗增加；在配电变压器出现三相负荷不平衡情况时，会使配电变压器损耗增加，并且对其出力产生影响。这主要是由于配电变压器是依照绕组结构以及负荷平衡进行设计的，其绕组性能基本一致，各个定额容量基本相同。配电变压器最大出力受到各相额定容量的影响，一旦在三相负荷不平衡情况下配电变压器运行，负荷轻的一相会有剩余容量出现，减少配电变压器的出力，实际减少的程度是随着负载不平衡程度而发生变化的，所产生的不平衡度越大，所减少的出力也就越多。所以，三相不平衡情况下，配电变压器的运行期间，输出容量难以达到额定容量，备用容量也会随之减少，大大降低过载能力。在过载情况下运行，配电变压器温度上升，甚至会将变压器烧损。；当三相负荷不平衡时，会产生出零序电压，从而使配变供电中性点漂移，形成一相电压过低、另一相电压过高的情况。

3低压配电网三相负荷不平衡防控措施

3.1重视低压配电网的前期规划工作

在低压配电网的规划过程中，我们要详细了解用电结构、负荷分布情况、用户接入方式，尽可能采用三相四线制供电。配变布局尽量接近负荷中心，对供电负荷进行合理分区，避免树形供电和迂回供电。户表施工过程中尽量实行集装，三相电源有序接入表箱，平衡用电负荷。

3.2加强配电网三相负荷不平衡运行管理，做好负荷测量和调整工作

运行人员要深入配变台区现场了解负荷接线情况，绘制低压负荷分布相序图，完善“一图四表”，为平衡用电负荷提供实际依据。利用在线监测手段实时观察负荷用电信息，测量配变低压侧三相引出线电流和零线电流，实测工作要向低压线路的分支和末端延伸，发现负荷不平衡出现点，确定负荷不平衡调整地点，就近消除三相负荷不平衡。另外，实测工作要不定期开展，缩短测量周期，在大的负荷投运和高峰负荷期间要增加实测的次数，通过及时测量配变低压出线和接近用户端的低压线路电流，便于准确了解配电网设备运行情况，做好负荷均衡合理分配。

3.3合理解决新增负荷

在对配电网进行规划的过程中，应当遵循“小多短”的原则，即容量要小、布点要多、半径要短，配变的位置应当尽可能靠近负荷中心，并对供电区域进行合理划分；对于有条件的中等负荷区域，应增加四线制供电，这样可以在出现三相负荷不平衡时，对符合进行调整对配电台区内的负荷接线图进行完善，并做好台区内的理论线损计算，并定期对线损的影响因素进行分析，借此来减少配电台区改造的随意性；对报装接电的用户，必须核实其负荷情况，如性质、大小以及用电时间等，在不影响三相负荷平衡的前提下，再为其进行接电，由此可以减少因负荷接入导致的不平衡问题；配电台区应当加大对新增用户的监控力度，及时掌握台区内负荷水平的变化情况。

3.4增设对三相负荷的检测调整

定期开设对三相负荷的检测工作也是非常必要的。在对三相符合的合理分配以及控制后，相关部门应当开设检测工作。电力的平衡不能是绝对的，只能是尽力做到相对的平衡，在实际的检测工作中，各部门应当以国家和相关部门制定的平衡度的衡量指标作为一个标准，将检测的结果进行专业的记录和分析，对各相的负荷电流进行定期的检测，以便于及时发现一些三相的不平衡状况。当在检测过程中发现有安全隐患的部位，要及时的进行调整和修改。对于检测过程中未发现问题的部位，也应当提高警惕。在检测结束以后，不仅需要进行数据的整理和分析，还要进行及时的反馈。这里的反馈主要是指根据检测结果推断出的三相需要进行的调整，以及对于新技术在三相中运用的可能性预测。通过合理的检测和对检测结果的深入分析，我们可以在最大程度上避免不平衡现象的出现，降低用电事故的出现。

结束语：

综上所述，在低压配电网中，三相负荷不平衡问题普遍存在，为确保配网运行的稳定性，应对三相负荷不平衡的原因进行分析，并采取合理可行的措施加以防范和控制，只有这样，才能使低压配电网的运行更加安全、可靠。

参考文献：

[1]配电网三相不平衡问题的探讨[J].刘珊.科技创新与应用，2014，（10）

[2]浅谈低压配电网三相不平衡运行的影响及治理对策研究[J].曾楚云.现代国企研究.2018（08）

[3]配电网三相不平衡的定义及治理综述[J].徐梦婵.新型工业化.2018（05）

[4]配网三相不平衡解决方法的研究[J].吴信文.山东工业技术.2018（16）