三相不平衡的程度

1主题内容与适用范围

本标准规定了三相电压不平衡度的允许值及其计算、测量和取值方法。

本标准适用于交流额定频率为50Hz电力系统正常运行方式下由于负序分量而引起的公共

连接点的电压不平衡。

2术语、符号

2.1不平衡度ε unbalance facor ε

指三相电力系统中三相不平衡的程度，用电压或电流负序分量与正序分量的方均根值百分比表示。电压或电流不平衡度分别用εu或εI表示。

2．2正序分量Positive—sequence component

将不平衡的三相系统的电量按对称分量法分解后，其正序对称系统中的分量。

2．3负序分量negative—sequence component

将不平衡的三相系统的电量按对称分量法分解后，其负序对称系统中的分量。

2．4公共连接点Point of common coupling

电力系统中一个以上用户的连接处。

3电压不平衡度允许值

3.1电力系统公共连接点正常电压不平衡度允许值为2％，短时不得超过4％(取值见附录A)。

电气设备额定工况的电压允许不平衡度和负序电流允许值仍由各自标准规定，例如旋转电机按GB755《旋转电机基本技术要求》规定。

3．2接于公共接点的每个用户，引起该点正常电压不平衡度允许值一般为1．3％，根据连接点的负荷状况，邻近发电机、继电保护和自动装置安全运行要求，可作适当变动、但必须满足3．1条的规定。

4用户引起的电压不平衡度允许值换算电压不平衡度允许值一般可根据连接点的正常最小短路容量换算为相应的负序电流值，为分析或测算依据；邻近大型旋转电机的用户，其负序电流值换算时应考虑旋转电机的负阻抗。有关不平衡度的计算见附录B。

5不平衡度的测量(见附录A)

附录A不平衡度的测量和取值(补充件)

A1本标准中ε值指的是在电力系统正常运行的最小方式下负荷所引起的电压不平衡度为最大的生产(运行)周期中的实测值。例如炼钢电弧炉应在熔化期测量；对于日波动负荷，可取典型日24h测量。

A2本标准规定的正常ε允许值，对于波动性较小的场合，应和实测的五次接近数值的算术平均值对比；对于波动性较大的场合，应和实测值的95％概率值对比，以判断是否合格。其短时允许值是指任何时刻均不能超过的限值。

为了实用方便，实测值的95％概率值可将实测值(不少于30个)按由大到小次序排列舍弃前面5％的大值，取剩余实测值中的最大值；对于日波动负荷，也可以按日累计超标时间不超过72min，且每30min中超标时间不超过5min来判断。

A3不平衡度测量仪器应满足本标准的测量要求。每次测量，一般按3s方均根取值，对于离散采样的测量仪器，推荐按下式计算：

(A1)

式中：εk——在3s内第k次测得的不平衡度；

m——在3s内均匀间隔取值次数(m≥6)。

对于特殊情况，由供用电双方另行商定。

仪器的电压不平衡度测量的绝对误差不超过0．2％；电流不平衡度测量的绝对误差不月过1％。

电力系统三相不平衡度的评估

电力系统三相不平衡度的评估 摘要 电能质量越来越受到各国的重视，其中三相不平衡对于电力系统的影响也越来越不容忽视，各国纷纷制定了三相不平衡度的标准，以防范三相不平衡度超标过高对电力系统的严重伤害。为了解决电力系统中三相不平衡问题，就要对实际监测数据进行评估，本文通过使用Matlab仿真进行评估。首先使用Matlab仿真一个三相信号，用于校准算法的正确性。然后对三相信号进行采样，运用Matlab中的快速傅里叶变换（FFT）进行数字信号处理，滤除信号中的谐波和噪声成分，得到三相电压的基波。最后，应用对称分量法得出三序分量，根据电压不平衡度的定义，得出此电力系统模型的不平衡度。本文通过仿真结果表明该方法的有效性，并说明使用Matlab仿真可以使三相不平衡度监测不够精确、便捷，设计周期长，浪费资源等问题得到很好的解决。 关键词:电力系统；三相不平衡度； Matlab；仿真；快速傅里叶变换；对称分量法Assessment of Three-phrase Unbalance of Power System Abstract The quality of electricity attracts more and more attention of every country. Influences caused by the three-phase's unbalance to power system are also more and more severe. Every country formulates the standard of three-phase unbalance degree in succession in order to prevent from the damage made by the excessive standard of three-phase's unbalance to power system. To solve this problem in power system, people should evaluate the actual monitoring data. This thesis will make evaluation by Matlab simulation. Firstly, it’ll check the correctne ss of calculation through a three-phrase signal simulated by Matlab. Secondly, collecting sample from the signal and use the FFT in Matlab to carry on the deal of digital signal and filter the harmonics and noise components in the digital for obtaining the fundamental wave. Finally, the result will arrive at the three sequence components by the application of symmetrical component method. The unbalance degree in this power system model will be reached according to the definition. This thesis shows the effectiveness of the method by means of simulation result and explain that through Matlab simulation, the problems such as the inaccurate, inconvenient monitor, the long design period and the waste of resources in monitoring the three-phrase unbalance degree and so on can also be solved. Keywords: power system; three-phrase unbalance degree; Matlab; simulation; fast fournier transformation; method of symmetrical components

三相不平衡调节装置技术方案汇总

三相不平衡调节装置方案 1 产品研发背景 目前，在国家电网公司中、低压配电网系统中，存在着大量的单相、不对称、非线性、冲击性负荷，三相负荷系统是随机变化的，这些负荷会使配电系统产生三相不平衡，三相负荷不平衡会导致供电系统三相电压、电流的不平衡，引起电网负序电压和负序电流，影响供电质量，进而增加线路损耗，降低供电可靠性。 三相不平衡治理装置是专门针对上述问题而研发的一款产品，不同于传统的治理装置，它融合了半导体器件与接触器开关的优点，能够避免接触器开关在负荷投切瞬间产生的较大涌流和开通、关断时间间隔长的问题,使负载用户在负载换相投切过程中可正常供电；也能避免半导体器件长期运行带来的发热问题。配网三相不平衡治理装置的应用，将大幅提高配网运行稳定性和智能化，可对国网公司提出的建设坚强智能电网的要求起到很好的支撑作用。 2 产品技术参数

3 技术方案 3.1总体方案 三相不平衡调节装置主要由主控制器与换相开关组成。主控制器是整个装置的控制核心，换相开关是装置的执行机构，它们之间通过GPRS无线通讯进行信息交互，相互配合完成对配网三相不平衡问题的治理。装置系统示意图如下所示。 主控制器是整个装置的控制终端，每套装置只有一个主控制器。它负责采集整个装置的各种状态信息和数据，通过逻辑运算发出各种指令完成整个装置的操控。它检测配网总线的电压信号；接收换相开关上传的负载电流数据，计算负载平衡度及分布情况，通过分析计算给各个换相开关发出换相命令；接收换相开关上传的运行状态和故障信息，然后做出相应的控制操作。 换相开关是装置的分支和执行机构，根据配变的容量与负载的分布情况不同可灵活选择换相开关的容量和数量。它负责采集负载电流数据，与自身的状态信息一起通过GPRS无线通讯上传给主控制器；接收主控制器的换相命令进行换相操作；接收主控制器的故障保护命令进行相应的操作；显示自身的运行状态信息。

三相不平衡损耗计算

农村低压电网改造后低压电网结构发生了很大的变化，电网结构薄弱环节基本上已经解决，低压电网的供电能力大大增强，电压质量明显提高，大部分配电台区的低压线损率降到了11%以下，但仍有个别配电台区因三相不平衡负载等原因而造成线损率居高不下，给供电管理企业特别是基层供电所电工组造成较大的困难和损失，下面针对这些情况进行分析和探讨。 一、原因分析 在前几年的农网改造时，对配电台区采取了诸如增添配电变压器数量，新增和改造配电屏，配电变压器放置在负荷中心，缩短供电半径，加大导线直径，建设和改造低压线路，新架下户线等一系列降损技术措施，也收到了很好的效果。但是个别台区线损率仍然很高，针对其原因，我们做了认真的实地调查和分析，发现一些台区供电采取单相二线制、二相三线制，即使采用三相四线制供电，由于每相电流相差很大,使三相负荷电流不平衡。从理论和实践上分析，也会引起线路损耗增大。 二、理论分析 低压电网配电变压器面广量多，如果在运行中三相负荷不平衡，会在线路、配电变压器上增加损耗。因此，在运行中要经常测量配电变压器出口侧和部分主干线路的三相负荷电流，做好三相负荷电流的平衡工作，是降低电能损耗的主要途经。 假设某条低压线路的三相不平衡电流为IU、IV、IW，中性线电流为IN，若中性线电阻为相线电阻的2倍，相线电阻为R，则这条线路的有功损耗为ΔP1=（I2UR+I2VR+I2WR+2I2NR）×10-3 （1） 当三相负荷电流平衡时，每相电流为（IU+IV+IW）/3，中性线电流为零，这时线路的有功损耗为 ΔP2=■2R×10-3 （2）

三相不平衡负荷电流增加的损耗电量为 ΔP=ΔP1-ΔP2=■（I2U+I2V+I2W-I2UI2V-I2VI2W+I2WI2U+3I2N）R×10-3 （3）同样,三相负荷电流不平衡时变压器本身也增加损耗,可用平衡前后的负荷电流进行计算。由此可见三相不平衡负荷电流愈大，损耗增加愈大。 三相负荷电流不平衡率按下式计算 K=■×100 （4）■代表平均电流 一般要求配电变压器出口三相负荷电流的不平衡率不大于10%，低压干线及主要支线始端的三相电流不平衡率不大于20%。可见若不平衡，线损可能增加数倍。据了解，目前农村单相负荷已成为电力负荷的主要方面，农村低压线路虽多为三相四线，但很多没有注意到把单相负荷均衡的分配到三相电路上，并且还有一定数量的单相两线、三相三线制供电。按一般情况平均测算估计，单相负荷的线损可能增加2～4倍，由此可知，调整三相负荷平衡用电是降损的主要环节。 三、现场调查分析、试验情况 实践是检验真理的标准，理论需要在实践中验证。2004年我们在庄寨供电所检查分析个别台区线损率高的原因,发现庄寨供电所杨小湖配电台区损耗严重,我们重点进行了解剖分析: 该台区配电变压器容量为100kV·A，供电半径最长550m，由上表得该配变台区267户用电量12591kW·h，没有大的动力用户，只有1户轧面条机，户均月用电46.98kW·h，低压线损一直17%左右，用钳流表测量变压器出口侧24h电流平均值为： IU=9A,IV=15A,IW=35A,IN=21A。三相负荷电流不平衡率计算为： K=■×100%=■×100%=35.59%

三相不平衡技术方案

BF-TSF三相不平衡动态无功补偿装置 技术方案 概述：目前，学校、商场、宾馆、饭店及综合办公楼等场所的用电情况，使用的多为单相(220V)电感性电器。单相负荷已经在低压配电网中占有相当大的比例,由于单相负荷投入的不同时性以及在低压电网建设改造和运行维护的不到位,导致了低压配电网三相负荷分配不平衡，由此对低压配电网的运行造成了一定的影响，本文对此进行了原因分析并提出一些切实可行的解决措施。，因自身功率因数较低，需要进行无功自动补偿，文章通过对无功自动补偿的性质和安装位置的分析，结合实际工程采用的情况，说明了在上述范围内(三相负载不平衡配电系统)采用分相分组电容补偿比其他补偿方式具有明显的实际效果和无可比拟的优越性。 当前城乡配电网中大部分配电变压器均采用三相变压器，变压器出口三相负荷理论上应该达到对称，但是在低压配电网中存在大量的单相负荷,由于单相负荷分布的不均衡和投入的时间不同时性,使得三相负荷不平衡成为低压电网运行维护中一个比较突出的问题,笔者从电能质量和电网损耗两个方面来分析三相负荷不平衡所带来的影响,同时就此提出一些切实可行的解决措施. 1 三相负荷不平衡产生对电能质量的影响分析 目前在10千伏配变的绕组接线都采用Dyn0或者采用Yyn0的接线方式，配变一次绕组无中性线、二次绕组中性线接地,并接有零线。在二次低压供电方式中一般采取3相4线制供电。配变低压侧3相负荷不平衡直接体现在3相负荷电流的不对称，从电机学的原理来分析3相不对称电流可以分解为对称的正序、负序、零序电流，也可以简单的看成是对称的3相负荷加上单相负荷负荷的叠加。由于配电变压器的一次绕组没有中性线，所以在二次绕组侧产生的零序电流无法在一次绕组中平衡，零序电流在零序电阻上产生电压降直接导致了在配变二次侧产生了中性点位置偏移。 同样根据简单的电路原理也可以分析出，由于在A、B、C相的负荷不等，所以在A、B、C三相上的电流也就不等，那么A、B、C三相电流矢量和一般不等于0,也就是在中性线上的电流一般不等于0,也即零线电流一般不等于0,在实际情况下,零线的电阻是不等于0的, 这样在零线上就存在电压,形成了中性点位移，导致了A、B、C相的相电压不对称，当某一相上接的负荷越大，这一相上的电压也就越低，而另外两相的电压将变高，所以当三相负荷的差值越大，也就是三相负荷的电流不平衡度越大，那么中性点的位移也就越大，所以导致电压的偏差也就越大。在城区配网中大多数低压负荷为照明和家用电器，这些都是单相负荷，同时用户的单相负荷的启用时间又不同时，所以三相电流的不平衡将会很明显，导致了某些用户的电压偏低，有些用户的电压偏高，特别是在夏天用电高峰期间，我们发现在有些配变的某一相上接了多台空调，在同时启动是就会产生单相电流严重超过其他两相，导致该相上的电压偏低，使有些用户的电器无法启动。这就是3相负荷不平衡导致3相电流、电压出现不对称的产生的原因。 2 三相负荷不平衡对线损的影响分析： 2.1 三相负荷不平衡造成低压线路电能损耗增大。

三相不平衡的原因、危害以及解决措施!

三相不平衡就是电能质量得一个重要指标,虽然影响电力系统得因素有很多,但正常性不平衡得情况大多就是因为三相元件、线路参数或负荷不对称。由于三相负荷得因素就是不一定得,所以供电点得三相电压与电流极易出现不平衡得现象,损耗线路。不仅如此,其对供电点上得电动机也会造成不利得影响,危害电动机得正常运行。 配电网三相不平衡得原因 1、三相负荷得不合理分配。 很多得装表接电得工作人员并没有专业得对于三相负荷平衡得知识概念,因此在接电得时候并没有注意到要控制三相负荷平衡,只就是盲目与随意得进行电路得接电荷装表,这在很大程度上造成了三相负荷得不平衡。 其次,我国得大多数电路都就是动力与照明混为一体得,所以在使用单相得用电设备时,用电得效率就会降低,这样得差异进一步加剧了配电变压器三相负荷得不平衡状况。 2、用电负荷得不断变化。 造成用电负荷不稳定得原因包括了地II经常出现得拆迁,移表或者用电用户得增加; 临时用电与季节性用电得不稳定性。这样在总量上与时间上得不确定与不集中性使得用电得负荷也不得不跟随实际情况而变化。 3、对于配变负荷得监视力度得削弱。 在配电网得管理上,经常会忽略三相负荷分配中得管理问题。在配电网得检测上,对配电变压器得三相负荷也没有进行定期得检测与调整。 除此之外,还有很多因素造成了三相不平衡得现象,例如线路得影响以及三相负荷矩得不相等等。 三相不平衡得危害 1、增加线路得电能损耗 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,其损耗与通过电流得平方成正比。 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得损耗。 2、增加配电变压器得电能损耗 配电变压器就是低压电网得供电主设备,当其在三相负载不平衡工况下运行时,将会造成配变损耗得增加。因为配变得功率损耗就是随负载得不平衡度而变化得。 3、配变出力减少 配变设计时,其绕组结构就是按负载平衡运行工况设计得,其绕组性能基本一致,各相额定容量相等。配变得最大允许出力要受到每相额定容量得限制。 假如当配变处于三相负载不平衡工况下运行,负载轻得一相就有富余容量,从而使配变得出力减少。其出力减少程度与三相负载得不平衡度有关。

三相不平衡电流

三相不平衡电流 一般电机的三相不平衡电流值误差是多少？ JB8680.1-1998《电机技术条件》中有明确规定，4. 20 当三相电源平衡时，电动机的三相空载电流中任何一相与三相平均值的偏差应不大于三相平均值的10%。 中华人民共和国机械行业标准(JB/T 8680-2008?代替JB/T 8680.1-1998):Y2系列(IP54)三相异步电动机(技术条件?机座号63～355) 当三相电压不平衡度达 5%时,可使电动机相电流超过正常值的 20%以上。三相电压不平衡主要表现在: (1)变压器三相绕组中某相发生异常，输送不对称电源电压。 电动机三相电流不平衡的原因及表现 三相电压不平衡，如果三相电压不平衡，电动机内就有逆序电流和逆序磁场存在，产生较大的逆序转矩，造成电动机三相过热。 三相不平衡的危害和影响 三相不平衡是指三相电源各相的电压不对称。是各相电源所加的负荷不均衡所致，属于基波负荷配置问题。发生三相不平衡即与用户负荷特性有关，同时与电力系统的规划、负荷分配也有关。《电能质量三相电压允许不平衡度》(GB/T15543-1995)适用于交流额定频率为50赫兹。在电力系统正常运行方式下，由于负序分量而引起的PCC点连接点的电压不平衡。该标准规定：电力系统公共连接点正常运行方式下不平衡度允许值为2%，短时间不得超过4%。 对变压器的危害。在生产、生活用电中，三相负载不平衡时，使变压器处于不对称运行状态。造成变压器的损耗增大(包括空载损耗和负载损耗)。根据变压器运行规程规定，在运行中的变压器中性线电流不得超过变压器低压侧额定电流的25%。此外，三相负载不平衡运行会造成变压器零序电流过大，局部金属件升温增高，甚至会导致变压器烧毁。 对用电设备的影响。三相电压不平衡的发生将导致达到数倍电流不平衡的发生。诱导电动机中逆扭矩增加，从而使电动机的温度上升，效率下降，能耗增加，发生震动，输出亏耗等影响。各相之间的不平衡会导致用电设备使用寿命缩短，加速设备部件更换频率，增加设备维护的成本。断路器允许电流的余量减少，当负载变更或交替时容易发生超载、短路现象。中性线中流入过大的不平衡电流，导致中性线增粗。 对线损的影响。三相四线制结线方式，当三相负荷平衡时线损最小；当一相负荷重，两相负荷轻的情况下线损增量较小；当一相负荷重，一相负荷轻，而第三相的负荷为平均负

三相不平衡治理-20180409

三相不平衡治理 一、概述： 三相不平衡是指在电力系统中三相电流（或电压）幅值不一致，且幅值差超过规定范围。各相负载分布不均、单相负载用电的不同时性、以及单相大功率负载接入是导致三相不平衡的主要原因，由于城市民用电网及农用电网中存在大量单相负载，使得当今三相不平衡现象普遍存在且尤为严重。 电网中的三相不平衡会增加线路及变压器的铜损，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，会造成因三相电压不平衡而降低供电质量，甚至会影响电能变的精度而造成计量损失。 三种不平衡特征： 1、有功功率不平衡 2、无功功率不平衡 3、电流相位不平衡（有功无功组合不平衡） 二、危害： 1.增加线路及配电变压器电能损耗 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，当相电流平衡的时候，系统的电能损耗最小。 例如设某系统的三相线路、变压器绕组每相的总阻抗为Z（暂不记中性线），如果三相电流平衡，IA=100A，IB=100A,IC=1OOA,则；

总损耗=1002Z+1002Z+1002Z=30000Z。 如果三相电流不平衡，IA=50A，IB=100A,IC=15OA，则； 总损耗=502Z+1002Z+1502Z=35000Z。比平衡状态的损耗增加了17%。 在最严重的状态下，如果IA=0A，IB=0A,IC=30OA，则； 总损耗=3002Z =90000Z。比平衡状态的损耗增加了3倍。 可见不平衡度愈严重，所造成损耗越大。 2.降低配变变压器出力以及增加铁损 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。假如当配变处于三相负载不平衡工况下运行，负载轻的一相就有富余容量，从而使配变的出力减少。 其出力减少程度与三相负载的不平衡度有关。三相负载不平衡越大，配变出力减少越多。为此，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。假如配变在过载工况下运行，即极易引发配变发热，严重时甚至会造成配变烧损。 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。运行中的配变若存在零序电流，则其铁芯中将产生零序磁通。(高压侧没有零序电流)这迫使零序磁通只能以油箱壁及钢构件作为通道通过，而钢构件的导磁率较

配电网三相不平衡常见原因分析

龙源期刊网 https://www.sodocs.net/doc/2117855627.html, 配电网三相不平衡常见原因分析 作者：杨磊刘天纵张兆娴张翠 来源：《科技风》2017年第02期 摘要：随着用电需求不断增加，对配电网的要求也越来越高。不仅要保证供电可靠性，还要保证电能质量。然而，在实际运行中，由于多种原因，可能造成配电台区发生严重三相不平衡，威胁配电网安全经济运行。因此，对造成三相不平衡原因进行归纳分析十分重要。本文阐述了三相不平衡的概念和实际应用中对三相不平衡台区的判定，总结了三相不平衡的四个主要危害，并对遇到的超过100个三相不平衡台区进行重点分析，归纳了产生三相不平衡的四个主要原因，为三相不平衡台区原因查找及治理提供参考。 关键词：配电网；配电变压器；三相不平衡 当前，配电网结构复杂，电力用户的用电类型也多种多样，由于负荷类型不同、用电时间不同等多种原因，可能导致配电变压器台区出现严重的三相不平衡。随着用户对电能质量的要求不断提高，配电网三相不平衡问题日益突出。在配电台区中，理想状态是使负荷平均地分配到A、B、C三相上并运行于三相平衡状态，但实际中很难做到。实际负荷多以单相负荷、单-三相负荷混合形式存在，某些地区单相负荷占比大，所以会产生三相不平衡，严重的三相不平衡状态会对供电质量造成影响，本文主要对实际中遇到的超过100个三相不平衡台区的产生原因进行归纳分析，总结了四个主要原因。 一、三相不平衡概念 三相不平衡是电能质量的指标之一，分为三相电压不衡和三相电流不平衡。对于三相电压不平衡，国标GB15543-2008《电能质量三相电压不平衡》对电压不平衡的定义为，三相电压在幅值上不同或相位差不是120度，或兼而有之[ 1 ]。且规定电力系统公共连接点电压不平衡度限值为负序电压不平衡度允许值不超过2%，短时不超过4%。 在实际中，还常用到三相电流不平衡的概念，三相电流不平衡与三相电压不平衡类似，引入三相电流不平衡度来表示不平衡程度大小，国网公司PMS2.0监测系统中将其定义为： 三相不平衡度=（最大相电流-最小相电流）/最大相电流*100%， 根据上述定义，如果某台区三相不平衡度大于25%且负载率大于60%，持续时间在2小时以上，就认为该台区三相不平衡。图1为某个三相不平衡台区24小时电流波形。 ■ 图1 三相不平衡台区某天电流波形

三相不平衡配电网损耗计算的新方法研究

三相不平衡配电网损耗计算的新方法研究 发表时间：2019-10-24T10:57:08.483Z 来源：《电力设备》2019年第12期作者：杜秀王洁赵守成 [导读] 摘要：随着我国的经济在不断的提高，对于用电的需求在不断的加大，配电网普遍存在的三相不平衡问题给配电网的损耗计算带来了严重的困难，文中将小波神经网络应用于三相不平衡配电网的损耗计算，并利用粒子群算法对小波神经网络中的参数进行优化，通过配电网实例损耗计算的对比分析验证了文中方法的有效性和优越性。 (国网山西省电力公司朔州供电公司山西省朔州市 036002) 摘要：随着我国的经济在不断的提高，对于用电的需求在不断的加大，配电网普遍存在的三相不平衡问题给配电网的损耗计算带来了严重的困难，文中将小波神经网络应用于三相不平衡配电网的损耗计算，并利用粒子群算法对小波神经网络中的参数进行优化，通过配电网实例损耗计算的对比分析验证了文中方法的有效性和优越性。为分析配电网三相不平衡程度变化对配电网损耗的影响，对三相不平衡程度变化后的配电网损耗进行了计算分析，得出了配电网三相不平衡程度与其损耗之间的关系。文中方法可为三相不平衡下配电网的损耗计算及其经济运行提供有效的借鉴和技术指导。 关键词：配电网;损耗计算;三相不平衡;小波神经网络;粒子群算法 引言 配电网三相不平衡度是衡量用户用电质量和供电所供电安全性的重要指标。配电网络三相不平衡度过高产生的主要影响包括：线路损耗增加；用电负荷随机变化，无法预测；影响用电安全；电动机效率降低；影响通信质量。同时，三相不平衡问题也会对计量仪表的精度产生影响。国家标准《电能质量三相电压允许不平衡度》明确规定，在正常情况下电网各级电压的三相不平衡度不大于2%，每个用户在公共连接点引起的三相电压不平衡度不得超过1.3%。所以，计算三相不平衡度既符合国家标准，又能够提高电能质量，提升电力企业效益。解决三相不平衡的问题需要对三相不平衡度进行精确计算，尽管国家标准对于电压不平衡度有详细的计算方式和规定，但是由于一些不可抗拒因素，电网数据在收集时出现了收集不到或者收集到了正常范围之外的数据，导致数据分析计算过程中出现“空数据”和“脏数据”影响数据分析准度，甚至会引发无法计算的严重后果。在此背景下，本文致力于解决数据分析计算三相不平衡度时消除“空数据”和“脏数据”的影响。 1电压三相不平衡产生的原因 电力系统中，产生电压不平衡问题大致分为两种，一种是由发电机参数不对称或高电压等级三相不平衡传递至本级系统，造成本级系统三相不平衡，这是一种电压的渗透;另一种是由于本级负荷三相不对称，负荷向系统注入负序(零序)电流在系统阻抗上形成负序(零序)电压导致三相不平衡。本文不涉及由背景不平衡引起的三相不平衡，只讨论第二种情况。低压台区负序阻抗模型，其中U2为低压台区供电末端的负序电压，Ｒ2+jX2为供电变压器和输电线路的等效负序阻抗，Il2为流经输电线路负序电流，Iz2为流向负载的负序电流，Z2为负荷负序阻抗，Is2为负荷三相不平衡产生的负序电流。 2配电网损耗计算的小波神经网络模型 由于单相负荷的存在及不同负荷之间差异性，配电网普遍存在着三相不平衡问题，而三相不平衡会使系统产生不平衡电流，使得配电 网导线和变压器的损耗发生额外的增加，从而使得配电网损耗增大。配电网线路ABC各相的不平衡度可表示为: 式中，IP= (IA+IB+IC)/3为ABC三相电流有效值的平均值。配电网线路某时段的三相不平衡度可表示为: 式中，N为该时段电流计数的时刻总数，λAn、λBn、λCn为某时刻n的各相的不平衡度。传统配电网损耗计算方法需要众多元件和运行参数，但不同地区的配电网自动化程度不同，自动化程度较低的配电网相关运行参数获取困难，这给配电网损耗计算带来了严重的困难，而应用神经网络计算配电网损耗时需要的运行参数则要少得多，这给自动化程度低的配电网损耗计算带来了很大的方便，并且计算精度也有很大的保证。一定时段内的配电网损耗主要相关特征参量有:配电网有功供电量、无功供电量、变压器容量、导线长度、导线单位长度电阻、负载系数和配电网三相不平衡度等。 3避免“空数据”和“脏数据”的影响 如何避免“空数据”和“脏数据”的影响，最好的办法就是不要让它们进入数据分析模型。在获取电力数据之后、进入数据分析模型之前，加入一步数据预处理工作，清洗掉数据当中的“空数据”和“脏数据”。最直截了当的方法是去除掉这个数据，使其不能进入数据分析模型影响计算结果。以这样的方式计算出结果后，“空数据”和“脏数据”点的三相不平衡度数据将无法呈现，可以根据无法呈现的点去追溯问题来源。这种方法也存在弊端，在某些需要分析连续结果或者对分析结果进行求平均值计算的情况下，会给新的数据分析传入空数据，如果再删除数据的话，会让新的数据模型中的数据不具有代表性。为解决上述问题，可以在数据预处理过程中将“空数据”和“脏数据”变成“正常数据”。这里的“正常数据”是指不影响或小程度影响数据分析模型准确度的数据。在数据预处理的过程中，将“空数据”和“脏数据”填充入“正常数据”，让“正常数据”代替原来的数据进入模型进行运算，不让后续的数据分析出现“空数据”的问题。“正常数据”的选择多种多样，可以是其它时间点的历史数据，可以是数据的平均值、中位数、众数等，不同数据的选择会影响数据分析后计算的结果的精度，选择一个好的“正常数据”填充能够不影响或小程度影响数据的分析结果，如果选择了不好的数据当作“正常数据”填充，对最后结果的影响可能是致命的。两种避免“空数据”和“脏数据”影响的方法。要根据使用场景的不同进行选择，一般情况下建议在简单数据运算的模型中使用第一种方法，在有多轮数据运算的模型中使用第二种方法，也可结合两种方法进行使用，具体场景具体分析，最终的目的都是为了避免“空数据”和“脏数据”带来的影响。 4三相不平衡度与配电网损耗的关系 为获得配电网三相不平衡程度与配电网损耗的关系，需进一步分析不同程度三相不平衡下的配电网损耗值，对于三相不平衡的配电网线路，为更好地表示配电网的三相不平衡程度，对式(8)所示的各相不平衡度进行综合，采用如下公式来表征配电网的三相不平衡程度: 式中，N表示选取的代表日电流计数的时刻数，λAn、λBn、λCn分别表示该代表日某时刻n的A相不平衡度、B相不平衡度和C相不平衡度。在保证用户总用电量基本不变的前提下，采用电价优惠等人工干预措施来改变该配电网的三相不平衡程度，并利用本文改进等值电阻法来计算对应的配电网损耗值，。配电网的损耗会随着三相不平衡度λ的增大而增大，且增大的速率越来越大。因此，配电网

浅谈三相负荷不平衡的原因及危害(新版)

浅谈三相负荷不平衡的原因及 危害(新版) Safety work has only a starting point and no end. Only the leadership can really pay attention to it, measures are implemented, and assessments are in place. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0423

浅谈三相负荷不平衡的原因及危害(新版) [摘要]低压电网三相负荷可能因多种原因，导致不平衡，甚至不平衡度非常严重。三相负荷不平衡对低压电网、配电变压器、6～10kV高压线路均造成危害，对供电企业安全供电降低线损、用户安全用电影响较大。 [关键词]低压电网、三相负荷不平衡、安全供电、降低线损 1引言 农网改造中采取了诸如配电变压器放置在负荷中心，增添配电变压器数量，缩短供电半径，加大导线直径，增加低压线路，用电户电能表集中安装等措施，极大地改变了农村低压电网状况，给我们建造了一个好的电网“硬件”。但若“软件”配套不好，尤其是三相负荷不平衡，则不能挖掘出这个好“硬件”的内部潜力，致使低压电网的可靠性和稳定性差，线损率较高。

2三相负荷不平衡的原因 低压电网三相负荷失衡有以下数种原因： （1）低压电网三相负荷不平衡要增加损耗，虽然是是早已被提出来了的。但在农网改造前，由于①农村低压电网不在电业部门的必管范围，设备线路状况极差，线损很高，收不够上缴电费就涨电价，即线损水平虽高但降损的压力不大。②农村照明等单相负荷很小，只占总用电负荷的5～20％左右，故虽进行过低压整改，多是把配电变压器移到负荷中心、改造低压线路、整改户内线路等。三相负荷不平衡由于是较次要的因素，没有也不可能引起人们足够注意，故实践很少，亦不可能提出调平三相负荷的具体方法。 （2）农网改造由于规模大、任务重、时间紧，不可能面面俱到（如规划调平三相负荷）；加之改造资金有限，为了降低费用，架设了一定数量的单相两线线路，尤其是低压分支线路中，单相两线线路占一定比例；还有在下户线接火施工中，一些施工人员素质低，没有三相负荷平衡的概念，施工中或随意接单相负荷，或为了不接成380V，把单相负荷都接到中间两根线上。这在一定程度上加重了

三相不平衡度

三相不平衡度 三相不平衡度在三相电力系统中指三相不平衡的程度，用电压、电流的负序基波分量或零序基波分量与正序基波分量的方均根百分比表示。 一、定义 国家标准《GB/T15543-2008电能质量三相电压不平衡》（下称“国标”）对三相不平衡度及相关定义如下： 不平衡度unbalance factor 在三相电力系统中三相不平衡的程度，用电压、电流的负序基波分量或零序基波分量与正序基波分量的方均根百分比表示。电压、电流的负序不平衡度和零序不平衡度分别用εu2、εu0、εi2、εi0表示。 电压不平衡voltage factor 三相电压在幅值上不同或相位差不是120°，或兼而有之。 正序分量positive-sequence component 将不平衡三相系统的电量按对称分量法分解后其正序对称系统中的分量。 负序分量negative-sequence component 将不平衡三相系统的电量按对称分量法分解后其负序对称系统中的分量。 零序分量zero-sequence component 将不平衡三相系统的电量按对称分量法分解后其零序对称系统中的分量。 公共连接点point of common coupling 电力系统中一个以上用户的连接处。 二、电压不平衡度限值 电网正常运行时，公共连接点电压不平衡度限值为： εU2≯2%，短时（3s~1min）εU2≯4%。

接于公共连接点的每个用户引起的电压不平衡度限值为： εU2≯1.3%，短时（3s~1min）εU2≯2.6%。 三、不同的计算方法 1、三相不平衡度的国标计算方法 国标定义的三相不平衡度需要知道三相相电压的大小和相位，运算较复杂。此外，在三相三线制系统中，相电压不易测量，电机试验电参数测量多数属于这种情况，可参考其它相关标准。以下汇集了国标及相关标准对三相不平衡度的计算方法。 2、三相不平衡度的国标简化计算方法 对于没有零序分量的三相系统，国标推荐的三相不平衡度的简化计算方法如下： 3、三相不平衡度的IEEE std936-1987计算方法

HYSPC三相不平衡自动调节装置

- 3 - HYSPC 乾坤大挪移效果示意图 从B 相引进100A ，转移到A 相、C 相各50A 使变压器的A 、B 、C 相输出均衡，避免了电能质量问题的发生。 HYSPC 三相不平衡自动调节效果示意图 a 有效治理因中线局部发热老化，甚至是火灾的风险； b 有效治理因局部电压不平衡，引起的设备误报警； c 有效治理因零地电压偏高而导致控制系统弱电设备烧毁的风险； d 不会增加有功损耗。 HYSPC - 100/400-4-W HYSPC 三相不平衡自动调节装置 3正常工作条件和安装条件 3.1环境温度：-10℃~ +40℃ 3.2相对湿度：5％～95％，无凝露 3.3海拔高度：≤1500m ，1500～4000m 之间，根据GB/T3859.2，每增加100m ，功率降低1%3.4环境条件：无有害气体和蒸汽，无导电性或爆炸性尘埃，无剧烈的机械振动 3.5户外安装：模块上下出风口至少要保留 15cm 空间，机柜前后至少保留60cm 空间以方便维护 2型号及含义 户外 4：三相四线 3：三相三线 电压等级：400V 容量: 35kvar 、70kvar 、100kvar 三相不平衡调节企业代码 HY SPC 100 / 400 - 4 - W 1概述及自动调节效果示意图 低压配网中的三相不平衡是普遍存在的。在城网及农网中由于大量单相负荷的存在，三相间的电流不平衡现象尤为严重。电网中的电流不平衡会增加线路及变压器的损耗、降低变压器的出力、影响变压器的运行安全，还会造成零点漂移，导致三相电压不平衡，降低供电质量。针对上述情况，我公司本着优化电能质量、实现节能减排的目的，精心设计研发出了三相不平衡自动调节装置。该装置在额定容量内将零序电流滤除90%以上，三相不平衡度控制在10%以内。

变压器三相负荷不平衡原因分析及防范措施

变压器三相负荷不平衡原因分析及防范措施 发表时间：2018-06-11T15:06:54.410Z 来源：《河南电力》2018年2期作者：张璇 [导读] 变压器三相负荷不平衡，可能使低压电网的三相负荷不平衡度加大，这不仅关系到供电可靠性和稳定性，还会增加低压线路线损，使变压器出力下降。 （国网山西省电力公司太原供电公司山西太原 030012） 摘要：变压器三相负荷不平衡，可能使低压电网的三相负荷不平衡度加大，这不仅关系到供电可靠性和稳定性，还会增加低压线路线损，使变压器出力下降。因此变压器台区三相负荷不平衡问题应当引起重视。 关键词：变压器三相负荷不平衡；原因；防范措施 一、变压器三相负荷不平衡引起的麻烦 某地区多个台变多次出现一相总熔断器熔丝烧断的情况，利用用电采集系统采集配变的三相负荷数据，均为三相负荷不平衡引起，随着夏季用电负荷的不断增加，这种不平衡的情况也突显出来，随之带来抢报修以及服务热线诉求工单的数量猛增，给企业的优质服务带来影响。 在线损合格台区整改提高工作中也发现，因三相负荷的不平衡也会造成台区线损率的增加。在三相负荷不平衡度较大的情况下，在配电变压器中性点不接地或接地电阻达不到技术要求时，中性点将发生位移造成中性线带有一定的电压，从而加大线路电压的电压降，降低功率的输出，线路供电电压偏低，尤其是线路末端的电压远远超出电压降的允许范围，直接导致用户的用电设备不能正常工作，电气效能降低，同时极大的增加了低压线损率。通过用电采集系统提供的相关数据证明，一般情况下三相负荷不平衡可引起低压线损率升高2%～10%，三相负荷不平衡度若超过15%，则线损率显著增加，不平衡度越高对低压线损率的影响越大，如不平衡度超过30%，通过计算影响低压线损可以达到3%～6%。而事实上由于城乡用户受经济条件的制约和家用电器普及率的逐年提高，三相负荷不平衡度情况越来越严重，目前通过用电采集系统提供的数据计算，每天三个用电高峰期三相负荷不平衡度超过10%的占总综合变台区的60%，不平衡度超20%的台区数占总台区的40%，不平衡度超过30%的台区数占台区的26%。不平衡度越大的台区供电线路末端用户普遍反映电压偏低，而低压线损率也普遍反映较大。在低压三相负荷不平衡度的影响下，使配电变压器处于不对称运行状态，造成配电变压器的负载损耗和空载损耗增大，而影响到10kV线损率。 二、三相不平衡对变压器的影响 （1）三相不平衡将增加变压器的损耗 变压器的损耗包含空载损耗和负荷损耗，正常情况下变压器运行电压基本不变，即空载损耗是一个恒量。而负荷损耗则随着变压器运行负荷的变化而变化，且与负荷电流的平方成正比。当三相负荷不平衡运行时，变压器的负荷损耗可看成三只单相变压器的负荷损耗之和。 （2）三相不平衡降低了配电变压器的出力 配电变压器容量的设计和制造是以三相负载平衡条件确定的，如果三相负载不平衡，配电变压器的最大出力只能按三相负载中最大一相不超过额定容量为限，负荷轻的相就有富裕容量，从而使配电变压器出力降低。例如100kVA配电变压器，二次额定电流为144A，若Ia为144A，Ib、Ic分别为72A，配电变压器的出力只有67％。 （3）三相不平衡可能造成烧毁变压器的严重后果 上述不平衡时重负荷相电流过大（增为3倍），超载过多，可能造成绕组和变压器油的过热。绕组过热，绝缘老化加快；变压器油过热，引起油质劣化，迅速降低变压器的绝缘性能，减少变压器的寿命。（温度每增加8度，使用年限将减少一半，甚至烧毁绕组。 （4）三相负荷不平衡运行会造成变压器零序电流过大，局部金属件温升增高 在三相负荷不平衡运行下的变压器，必然会产生零序电流，而变压器内部零序电流的存在，会在铁芯中产生零序通磁，这些零序通磁就会在变压器的油箱壁或其它金属构件中构成回路。但配电变压器设计时不考虑这些金属构件为导磁部件，则由此引起的磁滞和涡流损耗使这些部件发热，致使变压器局部金属件温度异常升高，严重使将导致变压器运行事故。 三、影响变压器三相负荷不平衡的原因 三相负荷不平衡发生的原因主要是管理上存在薄弱环节，由于在对配电变压器三相负荷的分配上存在盲目性、工作随意性，以及运行维护人员对配电变压器三相负荷管理的责任心不到位，农村用电动力、照明的混用，尤其是居民用电单相负荷发展时无序延伸，用户用电情况不好掌握等客观因素，而在管理中又由于缺乏有效的监测、调整和考核机制，导致目前农村综合变压器三相负荷处于不平衡状态下运行。 四、防止变压器负荷不平衡运行采取的措施 （1）加强配电变压器负荷不平衡运行管理。运维班安排专人负责利用用电采集系统定期进行三相不平衡电流测试，并结合台区责任人的现场测量情况，按季度考核变压器三相负荷不平衡度的情况，把它列入考核项目，以提高农电管理人员搞好三相负荷平衡的自觉性和积极性。负荷每月至少进行一次测量，特殊情况下（如高峰负荷期间，负荷变化较大时等）可增加测量次数，对配电变压器负荷状况做到心中有数，并完善相关记录台帐，为调整配电变压器负荷提供准确可靠的数据。 管理人员应熟悉台区的每个用户用电情况、设备安装地点、用电能量变化情况，特别是注意大功率用电设备数量和容量等，看其分布在那相上。然后根据情况及时调整负荷。 （2）改造配电网，加强对三相负荷分布控制。在改造台区供电方案前，要了解所改造台区的负荷变化规律和负荷分配情况，对所改造的台区进行现场勘察，掌握负荷分布情况，同时绘制台区负荷分配接线图，并严格按三相负荷平衡的原则进行布线，尽量使三相四线深入到各重要负荷中心。配电变压器设置于负荷中心，供电半径不大于500m，主干线、分支干线均采用三相四线制供电，5户以上居民尽量不采用单相供电，中性线导线截面与其它相线截面一致，以减少损耗，消除断线的事故隐患。同时制定台区负荷分配接线图，做到任何一

三相电流不平衡

近年来，由于城农网改造及加强供用电管理，使供电企业的经济和社会效益有了明显提高。但一些单位在加强管理、降损节能的同时，只看到了许多表面化现象，而对有关技术改进方面缺少足够的重视。 低压电网的三相平衡一直就是困扰供电单位的主要问题之一，低压电网大多是经10／0．4KV变压器降压后，以三相四线制向用户供电，是三相生产用电与单相负载混合用电的供电网络。在装接单相用户时，供电部门应该将单相负载均衡地分接在A、B、C三相上。但在实际工作及运行中，线路的标志、接电人员的疏忽再加上由于单相用户的不可控增容、大功率单相负载的接入以及单相负载用电的不同时性等，都造成了三相负载的不平衡。低压电网若在三相负荷不平衡度较大情况下运行，将会给低压电网与电气设备造成不良影响。 一、低压电网三相平衡的重要性 1．三相负荷平衡是安全供电的基础。三相负荷不平衡，轻则降低线路和配电变压器的供电效率，重则会因重负荷相超载过多，可能造成某相导线烧断、开关烧坏甚至配电变压器单相烧毁等严重后果。 2．三相负荷平衡才能保证用户的电能质量。三相负荷严重不对称，中性点电位就会发生偏移，线路压降和功率损失就会大大增加。接在重负荷相的单相用户易出现电压偏低，电灯不亮、电器效能降低、小水泵易烧毁等问题。而接在轻负荷相的单相用户易出现电压偏高，可能造成电器绝缘击穿、缩短电器使用寿命或损坏电器。对动力用户来说，三相电压不平衡，会引起电机过热现象。 3．三相负荷保持平衡是节约能耗、降损降价的基础。三相负荷不平衡将产生不平衡电压，加大电压偏移，增大中性线电流，从而增大线路损耗。实践证明，一般情况下三相负荷不平衡可引起线损率升高2％-10％，三相负荷不平衡度若超过10％，则线损显著增加。 有关规程规定：配电变压器出口处的负荷电流不平衡度应小于10％，中性线电流不应超过低压侧额定电流的25％，低压主干线及主要分支线的首端电流不平衡度应小于20％。通过电网技术改造，要真正使低压电网线损达到12％以下，上述指标只能紧缩，不能放大。 4．只有三相阻抗平衡，才能保证低压漏电总保护良好运行，防止人身触电伤亡事故。 二、三相负载不平衡的影响 1．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。 2．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。