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摘要：目前，由于我国大部分的低压配电系统都是采用的三相四线制的接线方式，这样会造成单相负载不均衡问题的出现，从而导致变压器处在三相不平衡的状态下。本文从变压器、电动机、发电机以及输电线路几个方面详细说明三相不平衡的危害，并根据三相不平衡问题从管理和技术方面给出一些解决的方法。
关键词：配电网；三相不平衡；电能质量
引言
电力系统的运行，需要积极采用切实有效、科学合理的方式和手段加以控制和管理，充分提升运行安全性和稳定性。配电网在实际运行的过程中，容易出现一定的问题和不足，需要对其进行充分细致的分析和研究，积极推进管理工作的顺利开展，充分提升配电网的整体运行效果。三相不平衡是配电网运行中常见的问题，比如说安全事故所引起的三相参数不对称情况等方面，而产生这种不平衡情况的主要原因在于三相负荷不对称。
一、三相不平衡的基本概念
根据电工理论，多相正弦系统可分为对称的和不对称的两大类。所谓对称的m相系统，是指各相电量(电动势、电压或电流)大小相等、彼此的相位差均等于2π/m。多相系统又可分为平衡的与不平衡的，前者功率瞬时值与时间无关，而后者功率瞬时值随时间变代的。可以证明，相数m＞2的正弦对称系统一定是平衡的。就是说，m＞2的对称多相正系统的功率瞬时值与时间无关，因此,这样的多相系统是平衡的。若电压是对称的，但多相电路参数不对称，则一般说整个多相系统的功率瞬时值是随时间变化的，并且以角频率两倍脉动。一个多相正弦系统的不对称性并不表明它一定是不平衡的。例如由两个大小相等而互成角的电动势组成的不对称二相系统，在电路对称时就是平衡的。但单相系统可算是不平衡系统的典型例子。
二、配电网三相不平衡的主要危害
（一）增加线路的电能损耗
在三相四线制供电网络中，电流通过线路导线时，因存在阻抗必将产生电能损耗，其损耗与通过电流的平方成正比。当低压电网以三相四线制供电时，由于有单相负载存在，造成三相负载不平衡在所难免。当三相负载不平衡运行时，中性线即有电流通过。这样不但相线有损耗，而且中性线也产生损耗，从而增加了电网线路的损耗。
（二）增加配电变压器的电能损耗
配电变压器是低压电网的供电主设备，当其在三相负载不平衡工况下运行时，将会造成配变损耗的增加。因为配变的功率损耗是随负载的不平衡度而变化的。
（三）配变出力减少
配变设计时，其绕组结构是按负载平衡运行工况设计的，其绕组性能基本一致，各相额定容量相等。配变的最大允许出力要受到每相额定容量的限制，配变在三相负载不平衡时运行，其输出的容量就无法达到额定值，其备用容量亦相应减少，过载能力也降低。
（四）配变产生零序电流
配变在三相负载不平衡工况下运行，将产生零序电流，该电流将随三相负载不平衡的程度而变化，不平衡度越大，则零序电流也越大。零序电流通过钢构件时，即要产生磁滞和涡流损耗，从而使配变的钢构件局部温度升高发热。配变的绕组绝缘因过热而加快老化，导致设备寿命降低。同时，零序电流的存在也会增加配变的损耗。
三、防止三相不平衡的措施
（一）加强负荷不平衡管理
一是培训装表接电工作人员。让装表接电工作人员认识三相负荷不平衡的危害性，三相负荷不平衡将直接危害电网的安全运行。二是定期进行三相不平衡电流测试，负荷每月至少进行一次测量，特殊情况下如负荷变化较大时，可增加测量次数，对负荷状况做到心中有数，为调整配电变压器负荷提供准确可靠的数据。
三是加强供用电管理，确保变压器负荷平衡。
（二）装设平衡装置
在低压三相四线制的城市居民和农网供电系统中：由于用电户多为单相负荷或单相和三相负荷混用，并且负荷大小不同和用电时间的不同。电网中的不平衡电流会增加线路及变压器的铜损，还会增加变压器的铁损，降低变压器的出力甚至会影响变压器的安全运行，最终会造成三相电压的不平衡。调整不平衡电流无功补偿装置，有效地解决了这个难题，该装置具有在补偿系统无功的同时调整不平衡有功电流的作用。
（三）平衡配电变压器的三相负荷
想要有效应对和处理好配电网运行过程中的三相不平衡情况，需要针对其中变压器的三相负荷进行充分有效的控制，使得三相保持良好的平衡性。在实际处理的过程中，需要从用户的数量、负荷类别情况以及漏电情况等方面入手，提升负荷的配置更为均衡，使得三相保持着良好的平衡效果。当配电网保持着良好运行状态，首先，需要针对配电变压器的出口、一些主干线三相电流情况进行充分有效的控制，将其中存在着的不平衡负荷情况进行及时性的调整，并且从电力用户的电能表出发，全面计算出用户本身的实际平均负荷，进而充分调整三相负荷，使得其能够更好的符合电力需求。其次，需要针对低压线路末端负荷情况进行充分有效的平衡和调整，这项环节完成之后，积极推进主干线和出线端负荷实现良好平衡，也就是按照电源末端——电源前端——分支线——主干线的方向开展相应的调整工作。严格按照相应的规程、标准，针对配电变压器低压侧电流进行全面有效的控制，将其不平衡度控制在10%以内，而低压侧干线、分支线首端、主变压器的电流不平衡度需要被控制在20%的范围内。
（四）加强负荷控制
一是掌握用户负荷实时情况，对出现的拆迁，移表或者增加用户的情况做到心中有数。二是结合城、农网线路的实际改造情况，进而在一定程度上随电网改造进行合理的设计，在负荷中心使配设置电变压器，通常情况下，对于低压线来说，其供电半径控制在500米，采用三相四线制供电方式对主干线、分支干线进行处理；对于5户以上的居民，通常情况下不采用单相供电，并且在一定程度上制定台区负荷分配接线图，在系统中，接入任何一个用户的用电改造，同时受到三相负荷平衡度的制约，进而在一定程度上避免改造的随意性。
（五）分散不对称负荷
将不对称的负荷进行分散供应，避免出现集中连接过多造成的严重不平衡现象的发生。三相系统达到平衡状态时的总功率是一定的，同时间没有关系，而不平衡的三相系统的总功率是不断存在波动的，所以，在把不平衡的三相系统改装成一个平衡的系统时，在平衡的装置中可以加一些能够暂时存储电磁能量的一些电磁元件来防止波动。
（六）人工测量和手动转换换相负荷开关调整负荷
即在分支或接户线处安装手动换相负荷开关，定期（通常为半年选择一个用电高峰期）对三相负荷电流进行测量并视情况手动转换换相负荷开关对负荷进行调整。此方法比第一种方法前进了一大步，但仍存在以下缺陷：（1）由于调整间隔周期较长，无法做到及时准确调整；（2）人为降低了供电可靠率：通常人工手动转换换相负荷开关调整负荷均须停电进行，每处次均需半小时左右时间才得以完成某分支或接户线的工作，如按一年调整4次计算、将使供电可靠率降低0.02个百分点。
结束语：
配电网三相不平衡问题的存在，会容易出现一些较多方面的危害，主要是集中在了线路电能损耗方面和电能损耗方面。对此，需要积极采用切实有效的方式和手段，良好应对这些不平衡情况，更好的提升配电网的整体应用效果。通过平衡配电变压器的三相负荷，选择合理的无功补偿方式，将能够起到良好的效果。
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