提高电压质量浅析

提要：配电变压器低压回路的电压质量，与A、B、C三相线电流平衡有关，及时调配均衡线路与负荷，可使电压质量始终保持良好状态。本文从理论结合实际简述以示应用。

关键词：电压质量；电能损耗；线电流；调配均衡

电视台配电变压器以下电压质量的好与差会增加不必要的电能损耗，还会对电视制播机房有一定的影响，甚至危及设备的正常运行（如电流波动大，影响线电压，导致发射机功率波动），现就我台制播机房配电应用情况简析如下：

我台配电变压器为10kV/0.4kV 50kVA一台，0.4kV低压线路三相四线制。在冬季2月份连续几日测得，A相线电流从0点至24点为30A左右；B相线电流从0点至10点约40A，10点至20点约27A，20点至24点约40A；C相线电流从0点至10点60A左右，10点至18点40A左右，18点至24点约60A。回路设备为电视发射机、制播设备、取暖设备（如空调）等。从测验情况看为线电路负荷不平衡，影响了电压质量。下面先从理论方面浅析，根据推理及时调配我台用电负荷，从而改善电压质量，确保设备正常运行。

运行中的电路，损耗功率可用公式P=I?R计算，可见耗损功率和用电线路电阻R，负荷电流I的平方成正比。损耗功率和时间的乘积即为用电线路的电能耗损。通常用均方根电流法计算：

线电路在正常运行，R是一个常数（其它条件忽略），t在某一测量时段也是一个常数（在计算日电能损耗时t取24小时），所以，决定和影响线电路电能损耗的关键是变量I ,而I 又取决于计测日每小时电流I的变化。

设某一线路代表日的负荷电流平均值为I，那么，代表日每小时的电流可视为II；其中负荷电流大于平均值I的部分，其电流值分别设为：I+ I ，I+ I ，I+ I ……，其相应的时限为：t ，t ，t ……；而小于平均值I的部分，可分别设为：I- I '，I- I '，

I- I '……，其相应的时限为t '，t '，t '……。

因为我们在此讨论的是某一代表日负荷电流的变化和电能损耗的关系，所以，t和t'均为1~24内的常数。根据以上假设条件推断可得：

从式（4）可以看出：当 I ， I …… I '， I '……均为零时，即没小时电流均相等时，I 为最小，这时用电线路的损耗 A小。而当 I ， I …… I '， I '……不等零时，I 就会增大，电能损耗 A也会随之升高。也就是 A是随着 I， I'的增大而增大。因此，在用电总容量一定的条件下，负荷若不平衡，则用电线路的损耗就会增加（电压质量变差）。

综上分析，根据我台电力变压器以下用电功率一定的条件下，将用电量代表日负荷曲线A相、B相、C相分别带入蓝色曲线、黄色曲线、绿色曲线。

综上所述，我台电力变压器以下配用电三相线电流不平衡，已影响了电压质量，需将A、B、C相线电路用电电流调配均衡，使回路电能损耗至最小。查找原因主要是使用的空调设备及取暖设备没有分别均衡接于三相线电路中。经调配后，三相各线电流均在40A左右，三相线电流日用电电流曲线趋于接近，电压质量改善，电视设备的运行可靠性稳定性得到提高。

作者简介：

聂强（助理工程师） 张尧（助理编辑） 张勇（高级工程师）

注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文

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