摘要:近年来,我国在大幅度的进行电网改造工作,在电网改造工作中变压器肩负了重要的过渡作用,可以说变压器的使用是配电台区的核心枢纽部分,而配电台区的线路网则是变压器输送电力的通道。显然,变压器与配电台区有着而不可分割的联系,科学、合理的线路网络为变压器提供了安全的工作环境,而变压器的低压侧则会采用常见的三相四线的混合用电法,还加入了一些其他的单相负载设备,这几项设备的运行使变压器处于三相平衡的运行状态。当配电变压器出现三相不平衡时将会造成严重的电力损耗和线路损耗,威胁整个地区的用电安全。
关键词:配电三相负荷;不平衡;线损
引言
随着城市化进程的发展,各大城市都开始进行配电网络的建设以及改造,随着城镇农村电网改造的推进,低压电网的供电能力逐步得到增强,供给的电量稳定性和质量较以往有明显的进步和提升。而电网质量的提高也意味着线损率的下降,据统计,到目前为止,我国农村的线损率下降了百分之十三以上。虽然线损率有所下降,但是配电台区三相负荷不平衡问题仍然导致线损率居高不下。
1配电三相负荷不平衡产生的具体原因
1.1单相负荷不可控
随着社会经济的不断发展,民众的生活质量和生活水平不断提高,所以电器的使用量不断增加。民众用的很多电器都是单相用电,易出现线路故障。普通家庭的电器分为大中小型,会导致单相负荷不断激增,导致配电网的不可控性大大增加,致使三相电网的失衡情况。
1.2不合理的配电网布局
很多施工工作者对三相负荷平衡不太理解,在工程施工环节随意连接表箱,导致其中一相的负荷超载,其他相则没有负荷,从而产生不均衡情况。此外,我国对于配电网的改造力度在不同的区域也各有差异。对于通道,树线结构的矛盾是不可避免的,这也对配电网通道起到了一定的限制作用,引发三相负荷不平衡的情况,进而导致不同程度的线损。
1.3用电的影响
用电的影响很广,一方面涵盖季节性的用电高峰时期,另一方面涵盖了企业和单位的大型设备用电。此外,一些教育部门还有医疗机构的照明负荷,也会引发线路负荷失衡,并且一些临时性的用电也要非常重视关注。
2配电变压器出现三相负荷不平衡产生的影响
2.1线损增加
变压器负荷不平衡最直接的影响就是线损率的增加。配电负荷不平衡会导致线损率居高不下。这主要是因为在配电变压器工作过程中其负载损耗跟其负载电流的大小相关,跟其平方成正相关。相同容量下变压器三相负荷不平衡越严重,工作过程中功率的损耗越多。
2.2电能损耗增加
负荷不平衡会加大变压器的工作压力,为了能够维持供电平衡会极大的消耗电能,低压电网中变压器是主要的供电设备,在不平衡的条件下想要维持用户的供电就只能靠变压器的持续工作,这时变压器负载过重,就会不断的吸收电能以维持平衡,所以电能损耗会明显出现攀升。
2.3零序电流
根据观察我们发现,三相负载不平衡会产生一定的零序电流,虽然零序电流的影响不大,但是出现在变压器上会加大电流不平衡,如果出现钢构件因其导电性还会产生磁滞和涡流损耗,会导致变压器内部温度过热导致变压器停止运行。一旦变压器出现停运,居民区供电会直接被切断,影响居民区的正常生活。
2.4用电设备的安全问题
在正常情况下,变压器三相平衡正常工作,一旦出现一方面不平衡,那么整体的电流就会产生大小变化,虽然电流大小本身没有太大影响,但是其电流问题会导致三相电流值不相同,进而导致设备内压不同,设备中的中性线也会产生一定的电流,从而引起中性线的抗阻效应,使得电压产生变化,威胁用电设备的安全。
2.5电动机的效率问题
三相不平衡会导致变压机难以正常工作,输出电流不够会直接降低电动机的效率。不平衡电压是由于电压中出现了正序、负序、零序三个电压分量,而这三种电压分量会产生正负磁场。由于正负磁场的制动作用,会降低电动机中输出功率的大小,引起电动机效率降低。
3降低线损的解决措施
3.1做好配电网三相负荷前期的规划工作
在开展电网工作的前期规划时,首先要深入研究掌握具体的用电结构、实际布局和负荷的具体分布情况,然后对电网进行科学合理的规划。同时,运用三相四线制的供电模式,也要有效避免迂回供电现象和树形供电的情况,保障配电可以靠近负荷中心。在安装用户的表箱时,最好运用集装,使其有序性得到保障,促使电负荷得到很好的平衡性。在规划期间,必须要调研好区域用户的实际用电状况,科学合理地选取导线的规格,采用适合的导线截面,促使线路在运行工作中的能量的损耗率和导线的电阻呈正比关系,导线的截面越大能量的损耗相应就会越小。
3.2安排好低压业扩报装的工作
在低压单相用电的负荷出现显著增加时,电力工作人员要注意将电量非常平均地分配到三相,并在新电负荷接入前,很好地均衡用户们的用电负荷,进而显著降低配电三相负荷的不平衡状态,有效降低线损的情况。
3.3增强配电管理工作
在管理配电三相负荷不平衡时,要做好线中负荷的测量以及调整工作。相关工作人员必须进行实地考察测量,对其具体的负荷分布进行精确绘制,以确保测量的精确性。此外,要定期检查测量相关的线路,当发现负荷的具体不平衡点后,要及时予以调整,缓解和消除对线路的不良影响。在开展具体实测时,还要注重针对性,尤其是在用电的高峰时期,大大提高实测次数,进而更好地了解掌握配电网的变化情况,并且很好地调整负荷的均衡性,降低对线路的不良影响。在选择接入三相四线的零线时,必须要加大其零线的规格,以便在三相负荷不平衡时零线保持正常的工作状态,不断线。
3.4管理措施
首先,需要积极构建一个三相负荷不平衡的检测制度与考核措施,促使管理人员可以有效的参与到三相负荷变化的检测过程中,特别是对于每天用电高峰期,必须做好全天候的检测。借助三相负荷的检测措施,计算出三相负荷的具体偏差情况,同时按照检测获得的数据制定出具体的负荷调整管理计划。三相负荷不平衡的发生会直接影响用电企业的经济效益与工作安全性,所以企业方面需要提高对于三相负荷不平衡的重视,并以三相负荷不平衡的发生作为日常考核工作的重点项目,以保障调整、检测以及考核的闭环管理措施落实三相负荷不平衡相关管理任务。在配电管理工作中以专人专岗的方式确保三相负荷不平衡有责任人负责,并保障配电变压器的运行相关资料的完整性;其次,强化基础资料的管理。强化对于基础资料的管理工作并尽可能减少单相的负荷接入随意性现象。当前来看,工作的核心是企业需要做好低压网络基础资料的管理,在工作中用户负荷管理属于比较薄弱的环节,此时会导致新增用户负荷的随意性接入,这也是导致三相负荷不平衡的主要因素。对此,在今后需要做好日常性的管理工作,进一步强化三相负荷相关基础资料的管理工作,并结合电网的实际运行情况,从根本上控制三相负荷不平衡问题的发生。
结束语
变压器的三相负荷不平衡问题和线损问题是当前电力企业发展过程中常遇到的问题,它损害着用电双方的利益,因此应当及时解决。三相不平衡产生的原因和线损产生的原因较为简单,因此有清晰的解决方案,但企业不能因此掉以轻心,应当落实这些工作从而保证用电安全。
参考文献
[1]高红英.10kV配电网降损分析[J].电力设备,2008,(3).
[2]韩瑞君,冯晶,王云梅.降低配电网中线损的技术措施[J].应用能源技术,2002,(5).
[3]晋国琴.简述三相不平衡对电力系统的影响及改善措施[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2012(04).
[4]李超英,李宝贤,王瑞琪.配电变压器三相不平衡技术分析与管理措施研究[J].价值工程,2011(14).