配电变压器负荷不平衡分析

本内容详细介绍了配电变压器三相负荷不平衡对系统造成的影响，原因分析及解决措施
一、变压器负荷不平衡对系统的影响

1.1增加线损

配电变压器三相负荷不平衡时，线损增加表现在两部分：一是增加配电变压器损耗;二是增加线路损耗。

1.2降低变压器的利用率，威胁安全运行

配电变压器的额定容量是按每相绕组设计的，当配电变压器在三相负荷不平衡状态下运行时，变压器负荷高的那相时常出现故障，如缺相、接点过热、个别密封胶垫劣化等。

同时，配电变压器在三相负荷不平衡状态下运行，在低压侧产生零序电流。对于Y,yn0接线的配电变压器来说，变压器高压侧无中性线，高压侧不可能有零序电流，低压侧零序电流产生的零序磁通不能抵消。所以，零序磁通只能由配电变压器的油箱壁及钢铁构件中通过，磁滞和涡流在钢铁构件内发热，造成配电变压器散热条件降低，温升增高，严重时损坏变压器绝缘，烧损配电变压器。

1.3对用电设备的影响

当配电变压器三相负荷不平衡运行时，中性点将产生位移，偏移严重时单相电压可能升高到线电压。如果线路接地保护不好，中性线电流产生的电压严重危及人身安全。同时电流不平衡会造成单相设备不能正常用电，或过电压烧损用户设备。

1.4变压器三相负荷不平衡对系统电压的影响

变压器在三相负荷不平衡运行时，由于变压器绕组压降不同，出口电压不均衡，用户端电压更是三相偏差较大，电压质量得不到保障。

二、影响变压器三相负荷不平衡的原因

2.1管理上存在薄弱环节

由于对配电变压器三相负荷不平衡的运行管理重视不够，一直没有一个考核管理办法，对配电变压器三相负荷的管理带有盲目性、工作随意性，以至于使运行、维护人员放松了对配电变压器三相负荷的管理，致使很多配电变压器长期在三相负荷极不平衡状态下运行。

2.2单相用电设备影响

由于线路大多为动力、照明混载。而单相用电设备使用的同时率较低，用户横向用电差异较大，经常会造成配电变压器三相负荷的不平衡，并给管理增加了难度。

2.3电网格局不合理的影响

低压电网结构薄弱，运行时间较长，改造投入不彻底，单相低压线路是台区的主网架问题，一直得不到有效根治。

其次居民用电大多为单相供电，负荷发展时无序延伸，造成台区三相电流不平衡无法调整。对于这样的低压网络必须投入较大的资金，彻底解决低压网布局，增加低压四线的覆盖面积，对线损、电压质量、供电可靠性、供电安全等都有很大改善效果。

2.4临时用电及季节性用电影响

临时用电和季节性用电都有一定的时间性，用电增容不收费后，大量的单相设备应用较多，而又分布极为分散，用电时间不好掌握，同时由于在管理上未考虑其三相负荷的分配问题，又未能及时监测、调整配电变压器的三相负荷，它的使用和停电，对配电变压器三相负荷的平衡都有较大的影响，特别是单相用电设备容量较大时，影响更大。

2.5线路故障的影响

由于运行维护及管理不当或外力破坏等原因，低压导线断线，变压器缺相运行，修理不及时或现场临时处理，都可能造成某一相长时间甩掉部分负荷，使配电变压器处于不平衡状态下运行。

三、防止变压器负荷不平衡的措施

3.1加强配电变压器负荷不平衡运行管理

定期进行三相不平衡电流测试，按季度考核变压器三相负荷不平衡度的情况，责任到人。 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，为调整配电变压器负荷提供准确可靠的数据。

3.2改造配电网，加强对三相负荷分布控制

结合农网线路改造，合理设计电网改造方案。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户以上居民建议不采用单相供电，同时制定台区负荷分配接线图，做到任何一个用户的用电改造接入系统，都受三相负荷平衡度的限制，避免改造的随意性。

3.3加强供用电管理，确保变压器负荷平衡

用电与配电应密切配合。用户的临时用电，季节性用电，配电变压器运行人员都要及时掌握。尤其对单相设备申请用电，要进行合理搭接。

3.4加强无功补偿，促进三相负荷就地平衡

由于单项感性设备增多，三相电流补平衡，导致电压质量下降、零线电流增大。进行就地无功补偿，可以降低零线电流，提高电压质量，降低线损。