三相不平衡,如何判断与处理?
1.如何判断三相不平衡?
一是测三相线电流,三相线电流相等就说明三相平衡,三相线电流不相等,就说明三相不平衡,而且最大一相线电流与最小一相线电流差值越大,说明三相不平衡程度越严重。
二是测中性线(零线)电流,三相平衡的话,中性线无电流,中性线有电流就说明三相不平衡,中性线电流越大说明三相不平衡程度越严重。
三相不平衡时,要分别测主干线、次干线、分支线上的三相线电流,掌握各级线段上的不平衡程度,为处理三相不平衡提供依据。
2.三相不平衡是如何产生的?
主要是单相负载在三相线上分配不均。
3.如何处理三相不平衡?
重新分配各相上的单相负载,在分支线的配电箱或三级配电箱处,总之是可以分配单相负载的配电箱处或连接处,先测出三相线电流,然后把最大线电流一相上的负载,分出一部分接到最小线电流那一相上,尽可能使三相线电流差不多大。
然后在上一级配电箱(二级箱)处,测三相线电流的平衡程度,是否应下一级很小的三相不平衡度,累加成了很大的三相不平衡度。例如下级分支线上都是A相比B相大10安培左右电流,由于多条分支线都是这种情况,结果在上一级累加成A相比B相大几十安培。这就有必要在部分分支线上再适当调整,使最大电流出现在不同相上,到上一级汇集后使不平衡度降低。
总的要达到的效果是,从三级配电箱至二级配电箱再到一级配电箱,三相平衡程度要逐级提高,而不是逐级减小。
三相不平衡,如何判断与处理?
三相不平衡,如何判断与处理?
在低压配电中,不仅有三相用电设备,也有大量的单相和两相用电设备;不仅有线性负载,也有非线性负载。由于大量的单相负载或者非线性负载存在,所以三相不平衡是非常常见的。在低压配电中为了让三相平衡,我们尽可能把单相负载按照功率及性质均分在三相火线上。
三相平衡判断我们通常所说的三相不平衡都是指三个火线中每根火线上所带负载功率不一致。我们都知道功率的计算公式为:
从功率计算公式可以看出,功率大小和电压、电流、功率因素有关。三相电压波动及偏差很小,几乎可以认为是不变的。一般三相线路中两相设备占比少,所以三相功率因素也几乎一致。所以可以通过监测三相电流来判断三相是否平衡。
图示:配电柜三相电路表
在低压配电柜上,我们经常可以看到三个电流表。从这三个电流表的数值就可以反映出三相功率是否平衡。实际上由于三相电流非常大,电流表不可能造那么大,所以配电柜上的电流表都是接在电流互感器上。
图示:母线排接电流表的互感器
图示:低压配电柜系统图中的电流互感器
三相平衡处理根据相关标准,三相配电线路要求电流不平衡度控制在10%以内,当三相电路偏差超过10%就需要进行处理。
当三相不平衡时,我们要根据相应的原因来选择合适的处理方法。一般三相不平衡产生的主要原因有三相负荷分配不平均,接地故障,某相断线,谐振,各相功率因素不一致等。
1. 三相负荷分配不均
我们都知道三相线路中有很大单相或者两相负载,并且它们用电是一直波动的。这个一般是设计上的问题。
比如某宿舍楼一楼全部是A车间员工,并且采用A相火线;二楼全部是B车间员工,并且采用B相火线;三楼全部是C车间员工,并且采用C相火线。当A车间下班时,一楼用电激增,而二楼和三楼用电却很少。同样,当B车间下班时,二楼用电激增,而一楼和三楼用电却很少。这样就造成三相不平衡。那么我们可以把相同时间段下班的员工,分散安排在各层即可解决这个问题。2. 接地故障/断线
当某一相出现接地故障或者断线时,那么该相的电压会下降非常多。三相电压不平衡,那么电流自然也就不平衡了。
3. 谐振
随着工业的飞速发展,非线性电力负荷大量增加,某些负荷不仅产生谐波,还引起供电电压波动与闪变,甚至引起三相电压不平衡。这种情况就需要采用滤波器了。
4. 各相功率因数不一样
现在三相线路中有很多两相负载,比如单相380焊机等。它们的存在会造成各相功率因素不一样,那么各相电流也会不一致。如果是这种原因导致三相不平衡,可以采用智能补偿。它可以同时补偿三相线路的功率因素,也可以单独对某一相进行功率补偿。实际应用表明,可使三相功率因数补偿到0.95以上,使不平衡电流调整到变压器额定电流的10%以内。
三相平衡危害三相不平衡会造成中性线电流变大,中性线电位升高,线路损耗增加。特别是如果中性线断线,就会造成某相电压升高很多,某相电压降低很多。电压升高的一相上的负载会烧坏,电压低的一相设备无法工作。
三相不平衡也会造成变压器损耗的增加,因为配电变压器的功率损耗是随负载的不平衡度而变化的。三相不平衡也会造成三相电压偏差变大,从而让三相用电设备效率变低。
以上就是我的一些个人见解,如果还有其他不足,欢迎大家补充!
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三相不平衡,如何判断与处理?
三相电压不平衡,如何判断与解决?
现在农村生活水平不断提高,很多大功率家电进入家庭。例如空调、电饭煲、电磁灶、电暖器等家电,多数单台容量都在上千瓦,都是采用单相电,使得农村低压电网单相负荷剧增。在单相用电剧增的情况下,倘若不注意低压电网三相负荷平衡,会使得三相负荷不平衡度增加从而带来不利影响。但是在低压电网中,三相负荷不平衡问题也是非常普遍的现象。
从上简述来看,三相不平衡产生的原因是什么呢?
在电力系统中,三相不平衡是由三相负荷及或系统元件三相不对称所致。三相负荷不平衡,造成三相负荷不平衡原因是多方面,例如用电负荷分配不均匀、用电负荷随机变化、大功率负载增多及其它外力因素等也会造成三相负荷不平衡。
从开篇说到的,那属于大功率负载增多引起农村低压电网三相负荷不平衡的一种原因。不管哪种原因引起的三相负荷不平衡,都会对电网产生影响。因为三相电压或电流不平衡就会对电力系统和用户带来一系列危害,这些危害会给生产造成损失是不可估量的。实际上我们作为用户,我们使用的负载可能会存在许多冲击性负荷,由于不平衡冲击性负荷的存在,不仅仅产生的是三相负荷不平衡和电压波动,而且在电力系统中会有大量的高次谐波注入,导致三相负载处于不平衡状态。
三相负荷不平衡会带来那些影响呢?
1、加大线路损耗,原因是在三相四线系统中,当工作状态是三相不平衡情况,则中性线就会有电流产生,因此增加了线路损耗。
2、变压器损耗增加,原因是当变压器工作状态为三相不平衡时,其会产生零序电流从而导致零序磁通出现,使得变压器发热变得更加严重。
3、产生低电压,用电安全得不到保障。原因是三相负载不平衡,就会造成变压器内部三相不等压降。出现了如此现象;重载相电压拉低、轻载相电压升高,那么前者造成低电压,后者造成用电设备损坏,甚至危及人身安全。
上面述说了三相不平衡的危害,接下来问题就是如何测量低压电网三相负荷平衡情况?
在农村低压电网供电方式;主干线及支线则采用三相四线制,分线支及电能表集装箱接户线采用两线制。测量三相负荷平衡状态时,通常情况下采用钳形电流表或专用三相电流平衡测试仪进行测量。用钳形电流表进行测量,测量的只是低压电网的瞬时负荷电流,还不能准确的确定低压电网三相负荷是否平衡。而用专用三相电流平衡测试仪进行测量,不仅能测量低压电网某一时间段或某一时期的三相电流,还能计算每个时段的三相电流不平衡度。因此,专用三相电流平衡测试仪能够准确的判断三相负荷是否平衡,可是价格也贵。
倘若测量得知三相负荷不平衡,如何解决呢?
1、负荷相序平衡。在不改变配电网的初始建设架构前提下,依靠人工或自动换相装置将负荷平均分配。2、配电网重构。改变网络中联络开关的开合状态,实现馈线或变压器之间负荷转移,达到降低电网损耗、平衡负荷和提高电能质量。3、负荷补偿。对不平衡负载直接补偿,对三相电网中不平衡现象进行快速且有针对性治理。
三相不平衡,如何判断与处理?
三相不平衡,如何判断与处理?
答:低压台区供电线路一般采用TT系统的接地方式,为三相四线制供电。其中电力变压器的低压侧出来有三根相线(火线)L1、L2、L3(A、B、C)和一根零线N。见下图所示
低压台区的变压器的三相电机负载不会造成三相电流严重不平衡,都是单相负载引起了的,特别是电工在搭火时,喜欢就近接中间两根导线上,距离远的不好接,很麻烦。
⚡对于低压台区供电线路中的三相负载不平衡造成的事故比较多。正常情况下,每一个台区的低压配电变压器都有一个配电箱,其中配电箱里面安装有三块交流电流和一只看交流电压的表,通过一个电压转换开关可以检测三相交流线路中的AB、BC、CA的电压的大小。
如果没有的话,电工手里就需要有一只机械式钳形表或者数字钳形表即可,见下图所示。
①变压器三相电压不平衡,也会造成三相电流不平衡。三相负荷不平衡,它会引起中性点偏移,使三相电压不平衡。需要调整三相负载。
②系统发生铁磁谐振引起三相电压不平衡,调整负载性质,或者加电容补偿控制。
③变压器低压绕组局部发生匝间短路,造成三相电压不平衡,唯一办法送它到专业维修公司维修。
当整个电路单相负载都过大时,极易造成三相电路负载不平衡。各相电路负载差距越大,不平衡越严重。三相负载不平衡无论对变压器供电线路、用户的用电器都会产生损害,严重时用户的电气设备根本无法使用。
★台区低压供电系统中,当变压器接近额定值运行时,由于三相负载的不平衡,将使电流大的一相过负荷,而电流小的两相负荷达不到额定值。所以一般规定变压器零线电流不应该超过其变压器额定电流的25%。
所以低压台区供电变压器的三相四线制的零线导线的截面积的选择,也是根据这一原则决定的。因此对带有单相动力和照明用电负荷的变压器,要经常进行负荷测量,尽量使变压器的三相电流达到平衡,例如L1检测电流值为100A,而L2的电流值为50A,L3的电流值为150A,那么就要将接在L3导线上的单相负载拆除部分,改接到L2的火线上,尽量使三相交流电流在100A左右。
不过,单纯达到绝对平衡似乎不可能,因为台区的用户很多,使用时间也不可能固定。
★如果测量三相交流的相线(火线)电流差不多,而我们的零线电流超过额定电流的25%时,就要及时进行负荷平衡的调整。低压供电系统有动力和照明用电负荷,涉及到千家万户,这种情况一般人没有办法解决问题。只有服务供电公司的师傅才能够解决。他们可以检测变压器及整个线路,可以进行测量与调整,使相电流达到平衡,如果零线电流超过额定行负荷的也要调整。
★传统的三相电流平衡关系是:如果三相负载的电流值差不多时,用钳形表来测量三相四线制的零线电流值应该接近于0,如果低压线路中有变频器或者三相整流设备,它们会造成电源中的谐波成分。当谐波成分大的时候,则零线中的电流会很大。
♦再者,单相负载用户的单相负载功率特别大,这里本人建议比较大的单相用户,最好将单相电进户负载达到10千瓦时,就必须申请供电公司进行扩容为三相负载,更换三相四线制电能表。
三相不平衡,如何判断与处理?
我们常说的三相不平衡常常是指三相电流的不平衡,那么如何判断三相电流的不平衡呢?如果遇到了三相电流的不平衡那应该如何进行解决呢?下面我就以上两个问题同朋友们说说我的看法,说的不周之处欢迎指正。
在我们电工基础中有一个概念叫“三相电流不平衡度”,它的意思是说:在三相电流中的最大值或者最小值与三相平均值之差占三相平均值的百分比。
下面我来说说判断的方法,我们假设在三相电流I1、I2、I3中,其中有一相是最大的电流值我们用Imax来表示;有一相是最小的电流值我们用Imin来描述。IP作为三相电流的平均值,用表达式表示为:IP=(I1+I2+I3)/3。那么⊿I所代表的三相不平衡度用式子表达就是⊿I=【Imax-IP/IP】X100%。这时候我们要分两种情况来判断,一种是当电路在控制运行时其⊿I的值在±10%以内我们认为三相电流基本是平衡的;当在满载运行的时候⊿I的值在±3%以内我们认为三相电流基本是平衡的.
当然我们在计算三相电流是否平衡的时候也应该看三相电压是否平衡,在实际生产中做到三相电压平衡是比较困难的。在一般情况下三相电压的不平衡度只要不超过±0.5%,都是认为三相电压是基本平衡的。以上是我对三相电路不平衡度的判断方法。
下面说说出现了三相不平衡如何处理的问题。如果出现三相电路不平衡首先要检查电源的电压是否平衡;在进行负载分布时三相电路中的每一相负载分布要均衡,特别是对于两相用电负载来说尤为重要;对于三相负载来说要保证其控制电路主接触点要接触良好、主线路要保证不松动、连接点无氧化等现象的发生;另外采用一些补偿措施也是保证三相电路平衡的有效方法。
以上就是我对这个问题的解答,欢迎大家积极参与讨论这个话题,敬请关注电子及工控技术。
三相不平衡,如何判断与处理?
你好,我是电工基础课,很荣幸能回答这个问题。
首先不得不说,你这个问题有点模糊,是三相电流不平衡还是三相电压不平衡啊?既然说到不平衡了,咱们就两方面都讲一下。
一、三相电压不平衡:
造成三相电压不平衡的原因非常简单,在照明和动力混合用电或单相和三相动力混合用电的电网中,当单相负载很大(电焊机、干燥箱等),以及电源发生故障时,都可以造成三相电压不平衡。但只要任意两相间电压差数不大于5%时,允许电动机在额定负载下长期运行。
二、三相电流不平衡:
电动机在运行中造成三相电流不平衡的原因有哪些呢?我来为您解答一下。
如果监视电流表指示或用钳形电流表测出三相电流不相等,且不平衡度超过了10%,那么就要查找问题点了,可能有以下几个原因:
- 三相电源电压严重不平衡(即不相等);
- 三相绕组中有一相断路或一相熔丝烧断等造成缺相运行,此时断路相没有电流,其他两相电阻变大;
- 绕组匝间或相间有局部短路,而熔丝又烧不断时便形成三相电流不平衡;
- 三相绕组中某一组的一条并联支路或几条并联支路断路,造成三相阻抗不等,也就会使三相电流不平衡;
- 三相定子绕组中一相首末端弄错,如果熔丝没有烧断也会产生三相电流不平衡。
- 如果是三相电压不平衡,就要重新匹配每一相所带负荷,使其三相电流均衡;
- 用万用表测试电源和负荷侧线路(空开、电缆)是否由于断路造成缺相运行,并对故障点进行维修;
- 如果测试电机首尾端接线错误,查找正确的首尾端重新接线。电机出现故障,就得更换电机。
- 投入使用低压无功补偿器,可以有效的控制解决三相电流不平衡的问题。
内容仅供参考,如果您需解决具体问题(尤其法律、医学等领域),建议您详细咨询相关领域专业人士。
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