改造大中型企业生活区低压供电系统调整不平衡负荷减小电能损耗

【摘 要】如果电器负荷对应失调，很容易引发供电线路的三相电压失调，电压的偏移值变大，电压的波形也会发生一定的变化。线路的损耗变大，造成原来的供电线路压力过重，严重情况下甚至会造成大范围停电情况的发生。三相电压失调，会把电器烧坏。本文简单介绍了三相不平衡负荷造成的危害，提出了调整不平衡负荷减少电能损耗的主要方式以及由此达到的实际效果，希望对我们的实际工作有所帮助。

【关键词】低压供电系统；减少电损；负荷不平衡

0.引言

低压供电系统中，使用较多的是三相四线制供电方式，单相操作的用电设备以及多相设备在不平衡运行的过程中，一般会使用三相电流幅值和相角的互不均衡等。出现三相均衡不协调的情况下，一般会发生中性点位移情况，造成三相电压出现偏移，电压的偏移值不断变大，电压波形出现的不正常情况也愈加显著，线损情况更加严重。

1.调整三相不平衡负荷的作用

1.1三相不平衡影响设备的出力

发电机的设备容量设计一般是以三相负荷的平衡条件作为参考依据而设定的，假如三相负荷不协调，设备的容量就只能借助三相负荷之中最大的一相当成限，所以设备的出力就会有相应的减少。

1.2损耗增大

三相负荷不平衡的状态下，中性线之中一般会有电流通过，此时低压供电线路的耗损也会相应的提升。

1.3中性点电位出现位移

三相负荷不平衡的情况下，会使得三相电压出现失调的情况，造成中性点电位出现位移的状况。在三相之中，大负荷的一相，电压也会相应的降低，而负荷小的一相电压会相对的提升，因此相的负荷和电压之间的关系是反比。所以，假如掌握的中性线电流在20%以下，那么中性点位移就不会使得三相电压发生严重的失衡。一般情况下，电流的不均衡力度β需要在20%以下，列出一个计算公式为：

β=（Imax-Icp）/ICPx100%

在上式中，Imax代表的是电流的最大值，而Icp代表的是电流的平均值。

1.4烧坏变压器

过大的电流通过中性线，会造成配电变压器的运行温度上升，情况严重的话会使得变压器被烧坏。而当中性线出现过大电流的情况下，其中的零部件的零序电流出现的零序磁通一般会在油箱壁以及钢结构的组织部件中运行，从而造成损耗较大的情况出现，进而更加深入的造成配电变压器运行过程的温度变高。

1.5影响电动机的运行功率

三相电压不平衡的状态下，会在异步电动机之中出现一个逆方向旋转的磁场，电动机在顺时针运行的过程中，两序的磁场作用会加剧。因为顺序旋转的磁场和逆时针旋转的磁场相比会更大，所以电动机的旋转方向一般会和顺时针旋转的方向一样。存在逆时针旋转的磁场，因此也就同样存在逆时针旋转力较大的制动力矩，造成电动机的输出功率变小，同时也因为转子遭受到的阻力不大，所以出现的逆时针序电流也会相应的提升，这在无形中也缩短了点动力的正常使用周期[1]。

2.改造生活区低压供电系统调整不平衡符合减少电路耗损的主要方式

某企业在我国一直以来的建设都是属于重点建设项目，改革开放之前的用电一般计划集中在照明上，而改革开放程度的不断深入，改革开放的步伐不断迈进，企业在生产建设的同时，也同步进行职工生活区的发展。人民的生活水平不断提升的同时，各种家用电器的使用频率也越来越高。大功率耗损情况的出现，使得三相电流的幅值和相角之间出现失衡的情况，而且生活区用户的电力使用存在较大的不确定性，使得三相负荷失衡的情况更加严峻。电压的偏移情况也愈加的严重。实际运作的过程中，电压发生畸变以及线损情况的加深，造成大范围内停电的情况频发。因此实行电路改造是十分迫切的，这也同样是人们高度重视的一个问题。以下借助某企业的供电线路做线路改造分析。

2.1改造供电线路

将企业生活区内的低压供电线路做全面整改，优化调节低压配电线路中的三相负荷，保证其始终处于平衡协调状态。定期的检测量定三相电压的平衡状况，进行调查与研究，观察实际的电压负荷情况并且做适当的调整，尽量降低出现不平衡电压对于电压偏移造成的不良影响。与此同时，能够有效的降低三相负荷电流运行的不协调性，尽量的减少中性线电流变大的情况，简单的说就是实现耗损情况的降低。

2.2用户电箱调换

生活区的住户将单相转换成三相，每一栋职工住宿单位全部将三相四线的电缆迁移至每一个单元楼的低压配电箱之中。

2.3调整运行方式

依照负荷情况的实际变化状况做相应的调整，使用合理方式调整运行方式，恰当的调节各个用户的用电时间，充分的减少最大负荷的情况，添加入最小负荷，有效的提升负荷率。

2.4对电压做优化调整

在实际运行的过程中，电负荷不平衡的状况在供电设备的定电流的10%以上时，使用必要的方式对负荷做平衡调整，或者直接使用更高等级的电压完成供电工作。

2.5减少阻抗

减少阻抗的方式可以选择在一定程度上增加导线的横截面积，进而减少线路耗损情况的发生，与此同时能够减少因为负荷调整而出现的电压不稳定情况。

2.6提升功率因数

在操作的过程中，能够将用户的功率因数做适当的提升，减少输送过程中的无功耗损功率。合理的分配各种无功补偿的设施，并且选择全新的无功补偿设施，将之前使用的三相集中补偿替换成分相就地补偿。开展此项操作的主要原因是因为三相电网多是处于一种波动的状态之下，尤其是民用的单相负荷，承载的因数更会大面积的增加，是无法和所有的民用电器的使用目标相适应的。所以依照一项特定的采样信号开展电容补偿操作，这项措施是必要的，也是合理的。

3.效果分析

将某企业的低压供电系统进行全面改造之后，使用的照明干线全部变成了三相四线的方式，并且对于之前使用的单相二线照明系统全部更换成全新的三相四线，把一整栋楼的用电负荷情况以单元或者楼层为单位，平均的分配在三相之上。这样的操作方式在稳定了三相负荷的同时，也将一些线路耗损情况降至最低，同时也能够有效的实现输电干线耗损情况的发生，此项操作的电能节约情况是非常明显的[2]。

假设全部的负荷电流是I，单个的输电干线电阻是R，而功率因数是cosα=1使用的是单相二线，在提供电力的同时，线路的耗损情况是P1=2I2R （1）

使用三相四线制的电路供应方式，将负荷的以均数的方式分配至三相之中，那么每一相电流就可以表示成1/3I，那么线损也可以表示成为：P2=3（1I/3）2R=（1/3）I2R （2）

将（1）和（2）相除，化解能够得到式子P1/P2=2I2R/（1/3I2R）=6倍。

把一些重要性不突出的因素忽略不计，那么能够大致的认为三相线损只有单相线损的1/6。

通过实际数据计算，得出了三相线路的耗损比单相线路的耗损要低至少6倍，在实际使用的过程中能够有效的实现能源节约的目的。

4.结语

进行低电压供电系统的改造，对三相不平衡情况做调整能够有效的提升变压器的输出功率以及供电的能力和水平，有效的实现在经济运行过程中的资金成本使用效率最大化，减少成本投入，此项操作不管是对于社会效益还是经济效益而言都是十分可观的。 [科]

【参考文献】

[1]巴军.供电线路三相负荷不平衡的危害及解决的方法[J].特钢技术，2010，03（25）.

[2]王宏超，冯彦.库鄯输油管道低压供电系统三相负荷不平衡对低压电网的影响与对策[J].软件导刊，2011，08（30）.