一、三相不平衡的基本概念

三相不平衡是指在電力系統(tǒng)中三相電流（或電壓）幅值不一致，且幅值差超過(guò)規(guī)定范圍。這是各相電源所加的負(fù)荷不均衡導(dǎo)致的，屬于基波負(fù)荷配置問(wèn)題。發(fā)生三相不平衡即與用戶(hù)負(fù)荷特性有關(guān)，同時(shí)與電力系統(tǒng)的規(guī)劃、負(fù)荷分配也有關(guān)。

在電網(wǎng)系統(tǒng)中，三相平衡主要指的是三相的電壓相量的大小相等，而且如果按照A、B、C的順序進(jìn)行排列，它們兩兩之間構(gòu)成的角度都為2n/3。而三相不平衡就是指相量大小、角度的不一致。

《電能質(zhì)量三相電壓允許不平衡度》（GB/T15543-1995）適用于交流額定頻率為50赫茲。在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行方式下，由于負(fù)序分量而引起的PCC點(diǎn)連接點(diǎn)的電壓不平衡。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：電力系統(tǒng)公共連接點(diǎn)正常運(yùn)行方式下不平衡度允許值為2%，短時(shí)間不得超過(guò)4%。

圖例：

理想的三相波形圖與不平衡時(shí)的三相波形圖

三相電流不平衡度計(jì)算方法一般有以下常用的兩個(gè)公式：

不平衡度%=（最大電流-最小電流）/最大電流×100%

不平衡度%=（MAX相電流-三相平均電流）/三相平均電流×100%

二、引起三相不平衡的原因

引起三相電壓不平衡的原因有多種，如單相接地、斷線(xiàn)諧振等，運(yùn)行管理人員只有將其正確區(qū)分開(kāi)來(lái)，才能快速處理。

1、斷線(xiàn)故障

如果一相斷線(xiàn)但未接地，或斷路器、隔離開(kāi)關(guān)一相未接通，電壓互感器保險(xiǎn)絲熔斷均造成三相參數(shù)不對(duì)稱(chēng)。上一電壓等級(jí)線(xiàn)路一相斷線(xiàn)時(shí)，下一電壓等級(jí)的電壓表現(xiàn)為三個(gè)相電壓都降低，其中一相較低，另兩相較高但二者電壓值接近。本級(jí)線(xiàn)路斷線(xiàn)時(shí)，斷線(xiàn)相電壓為零，未斷線(xiàn)相電壓仍為相電壓。

2、接地故障

當(dāng)線(xiàn)路一相斷線(xiàn)并單相接地時(shí)，雖引起三相電壓不平衡，但接地后電壓值不改變。單相接地分為金屬性接地和非金屬性接地兩種。金屬性接地，故障相電壓為零或接近零，非故障相電壓升高1.732倍，且持久不變；非金屬性接地，接地相電壓不為零而是降低為某一數(shù)值，其他兩相升高不到1.732倍。

3、諧振原因

隨著工業(yè)的飛速發(fā)展，非線(xiàn)性電力負(fù)荷大量增加，某些負(fù)荷不僅產(chǎn)生諧波，還引起供電電壓波動(dòng)與閃變，甚至引起三相電壓不平衡。

諧振引起三相電壓不平衡有兩種：

（1）基頻諧振

基頻諧振，特征類(lèi)似于單相接地，即一相電壓降低，另兩相電壓升高，查找故障原因時(shí)不易找到故障點(diǎn)，此時(shí)可檢查特殊用戶(hù)，若不是接地原因，可能就是諧振引起的。

（2）分頻諧振

另一種是分頻諧振或高頻諧振，特征是三相電壓同時(shí)升高。

另外還要注意，空投母線(xiàn)切除部分線(xiàn)路或單相接地故障消失時(shí)，如出現(xiàn)接地信號(hào)，且一相、兩相或三相電壓超過(guò)線(xiàn)電壓，電壓表指針打到頭，并同時(shí)緩慢移動(dòng)，或三相電壓輪流升高超過(guò)線(xiàn)電壓，遇到這種情況，一般均屬諧振引起。

4、用電負(fù)荷的不斷變化

造成用電負(fù)荷不穩(wěn)定的原因包括用電用戶(hù)的增加、臨時(shí)用電及季節(jié)性用電等。這樣在總量上和時(shí)間上的不確定和不集中性使得用電的負(fù)荷也不得不跟隨實(shí)際情況而變化。

5、對(duì)于配變負(fù)荷的監(jiān)視力度的削弱

在配電網(wǎng)的管理上，經(jīng)常會(huì)忽略三相負(fù)荷分配中的管理問(wèn)題。在配電網(wǎng)的檢測(cè)上，對(duì)配電變壓器的三相負(fù)荷也沒(méi)有進(jìn)行定期的檢測(cè)和調(diào)整。除此之外，還有很多因素造成了三相不平衡的現(xiàn)象，例如線(xiàn)路的影響以及三相負(fù)荷矩的不相等等。
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