03.03 三相不平衡,如何判斷與處理?

袁思怡


三相不平衡,如何判斷與處理?


在低壓配電中,不僅有三相用電設備,也有大量的單相和兩相用電設備;不僅有線性負載,也有非線性負載。由於大量的單相負載或者非線性負載存在,所以三相不平衡是非常常見的。在低壓配電中為了讓三相平衡,我們儘可能把單相負載按照功率及性質均分在三相火線上。

三相平衡判斷

我們通常所說的三相不平衡都是指三個火線中每根火線上所帶負載功率不一致。我們都知道功率的計算公式為:

從功率計算公式可以看出,功率大小和電壓、電流、功率因素有關。三相電壓波動及偏差很小,幾乎可以認為是不變的。一般三相線路中兩相設備佔比少,所以三相功率因素也幾乎一致。所以可以通過監測三相電流來判斷三相是否平衡。

圖示:配電櫃三相電路表

在低壓配電櫃上,我們經常可以看到三個電流表。從這三個電流表的數值就可以反映出三相功率是否平衡。實際上由於三相電流非常大,電流表不可能造那麼大,所以配電櫃上的電流表都是接在電流互感器上。

圖示:母線排接電流表的互感器

圖示:低壓配電櫃系統圖中的電流互感器

三相平衡處理

根據相關標準,三相配電線路要求電流不平衡度控制在10%以內,當三相電路偏差超過10%就需要進行處理。

當三相不平衡時,我們要根據相應的原因來選擇合適的處理方法。一般三相不平衡產生的主要原因有三相負荷分配不平均,接地故障,某相斷線,諧振,各相功率因素不一致等。

1. 三相負荷分配不均

我們都知道三相線路中有很大單相或者兩相負載,並且它們用電是一直波動的。這個一般是設計上的問題。

比如某宿舍樓一樓全部是A車間員工,並且採用A相火線;二樓全部是B車間員工,並且採用B相火線;三樓全部是C車間員工,並且採用C相火線。當A車間下班時,一樓用電激增,而二樓和三樓用電卻很少。同樣,當B車間下班時,二樓用電激增,而一樓和三樓用電卻很少。這樣就造成三相不平衡。那麼我們可以把相同時間段下班的員工,分散安排在各層即可解決這個問題。

2. 接地故障/斷線

當某一相出現接地故障或者斷線時,那麼該相的電壓會下降非常多。三相電壓不平衡,那麼電流自然也就不平衡了。

3. 諧振

隨著工業的飛速發展,非線性電力負荷大量增加,某些負荷不僅產生諧波,還引起供電電壓波動與閃變,甚至引起三相電壓不平衡。這種情況就需要採用濾波器了。

4. 各相功率因數不一樣

現在三相線路中有很多兩相負載,比如單相380焊機等。它們的存在會造成各相功率因素不一樣,那麼各相電流也會不一致。如果是這種原因導致三相不平衡,可以採用智能補償。它可以同時補償三相線路的功率因素,也可以單獨對某一相進行功率補償。實際應用表明,可使三相功率因數補償到0.95以上,使不平衡電流調整到變壓器額定電流的10%以內。

三相平衡危害

三相不平衡會造成中性線電流變大,中性線電位升高,線路損耗增加。特別是如果中性線斷線,就會造成某相電壓升高很多,某相電壓降低很多。電壓升高的一相上的負載會燒壞,電壓低的一相設備無法工作。

三相不平衡也會造成變壓器損耗的增加,因為配電變壓器的功率損耗是隨負載的不平衡度而變化的。三相不平衡也會造成三相電壓偏差變大,從而讓三相用電設備效率變低。


以上就是我的一些個人見解,如果還有其他不足,歡迎大家補充!

我是電工學院,專門負責電工培訓、考證;如果你對電工感興趣,可以關注我!如果覺得不錯,記得點贊、評論、轉發!感謝!


電工學院


你好,我是電工基礎課,很榮幸能回答這個問題。

首先不得不說,你這個問題有點模糊,是三相電流不平衡還是三相電壓不平衡啊?既然說到不平衡了,咱們就兩方面都講一下。

一、三相電壓不平衡:

造成三相電壓不平衡的原因非常簡單,在照明和動力混合用電或單相和三相動力混合用電的電網中,當單相負載很大(電焊機、乾燥箱等),以及電源發生故障時,都可以造成三相電壓不平衡。但只要任意兩相間電壓差數不大於5%時,允許電動機在額定負載下長期運行。



二、三相電流不平衡:

電動機在運行中造成三相電流不平衡的原因有哪些呢?我來為您解答一下。




如果監視電流表指示或用鉗形電流表測出三相電流不相等,且不平衡度超過了10%,那麼就要查找問題點了,可能有以下幾個原因:

  1. 三相電源電壓嚴重不平衡(即不相等);
  2. 三相繞組中有一相斷路或一相熔絲燒斷等造成缺相運行,此時斷路相沒有電流,其他兩相電阻變大;
  3. 繞組匝間或相間有局部短路,而熔絲又燒不斷時便形成三相電流不平衡;
  4. 三相繞組中某一組的一條並聯支路或幾條並聯支路斷路,造成三相阻抗不等,也就會使三相電流不平衡;
  5. 三相定子繞組中一相首末端弄錯,如果熔絲沒有燒斷也會產生三相電流不平衡。
處理措施有以下幾點:

  1. 如果是三相電壓不平衡,就要重新匹配每一相所帶負荷,使其三相電流均衡;
  2. 用萬用表測試電源和負荷側線路(空開、電纜)是否由於斷路造成缺相運行,並對故障點進行維修;
  3. 如果測試電機首尾端接線錯誤,查找正確的首尾端重新接線。電機出現故障,就得更換電機。
  4. 投入使用低壓無功補償器,可以有效的控制解決三相電流不平衡的問題。
好的,就說到這裡,我是電工基礎課,以上是我個人的原創稿件,希望對您能夠有所幫助,如果您覺得還可以,敬請您點贊、留言和轉發,同時有不對之處誠摯的希望您能夠多加批評指正,謝謝。

電工基礎課


我們常說的三相不平衡常常是指三相電流的不平衡,那麼如何判斷三相電流的不平衡呢?如果遇到了三相電流的不平衡那應該如何進行解決呢?下面我就以上兩個問題同朋友們說說我的看法,說的不周之處歡迎指正。

在我們電工基礎中有一個概念叫“三相電流不平衡度”,它的意思是說:在三相電流中的最大值或者最小值與三相平均值之差佔三相平均值的百分比。

下面我來說說判斷的方法,我們假設在三相電流I1、I2、I3中,其中有一相是最大的電流值我們用Imax來表示;有一相是最小的電流值我們用Imin來描述。IP作為三相電流的平均值,用表達式表示為:IP=(I1+I2+I3)/3。那麼⊿I所代表的三相不平衡度用式子表達就是⊿I=【Imax-IP/IP】X100%。這時候我們要分兩種情況來判斷,一種是當電路在控制運行時其⊿I的值在±10%以內我們認為三相電流基本是平衡的;當在滿載運行的時候⊿I的值在±3%以內我們認為三相電流基本是平衡的.

當然我們在計算三相電流是否平衡的時候也應該看三相電壓是否平衡,在實際生產中做到三相電壓平衡是比較困難的。在一般情況下三相電壓的不平衡度只要不超過±0.5%,都是認為三相電壓是基本平衡的。以上是我對三相電路不平衡度的判斷方法。

下面說說出現了三相不平衡如何處理的問題。如果出現三相電路不平衡首先要檢查電源的電壓是否平衡;在進行負載分佈時三相電路中的每一相負載分佈要均衡,特別是對於兩相用電負載來說尤為重要;對於三相負載來說要保證其控制電路主接觸點要接觸良好、主線路要保證不鬆動、連接點無氧化等現象的發生;另外採用一些補償措施也是保證三相電路平衡的有效方法。

以上就是我對這個問題的解答,歡迎大家積極參與討論這個話題,敬請關注電子及工控技術。


電子及工控技術


三相電源如果是純阻性的平衡負載,零線電流是為0,零線就是為了保證3相平衡而使用的,假設3相中只有1相負載了1A,那麼零線電流為1A,如果3相中的2相電流各為1A,那麼零線電流為1.41A,如果三相負載均衡,零線無電流。

因為三相電相位差120度,中性點電壓為三相電壓的複數和,若是三相平衡中性點電壓剛好為0,不平衡時三項複數和不為零,中性點電壓不為零,也是常說的零線帶電。


山石嶙嶙


通常是選擇三相電流作為三相不平衡的判斷參數。

程序在一段時間內採集並計算A、B、C三相電流,比如50Hz的市電,可以取5個市電週期100ms作為1個計算週期,在100ms時間內計算三相電流的AD平均值或者真有效值,並通過標定的程序算出真實的電流數值。

然後通過不平衡度的算法計算不平衡度,一般有兩種不同的算法:


1. (三相中的最大電流-三相中的最小電流)/最大電流

2. 平均電流=(A相電流+B相電流+C相電流)/3,算出(三相電流-平均電流)的絕對值,取出絕對值中的最大值,根據公式,絕對值的最大值/平均電流,得到不平衡度。

在程序中,設定允值不平衡度的起始判斷條件,以及不平衡度的判斷閾值。

比如,起始判斷條件為平均電流100A,不平衡度的判斷閾值為50%。

則如果平均電流大於100A,不平衡度超過50%時,判斷三相不平衡。

為了提高可靠性,通常還需要一個不平衡度的計數,一個計算週期內檢測到不平衡,則將計數值加1,否則減1,當計數值超過一個設定數值時,才真正判斷為不平衡故障。

當發生不平衡故障時,程序可以控制繼電器或者交流接觸閉合報警迴路,提醒用戶處理。

如果是不平衡會造成嚴重後果,比如導致變壓器發生偏勵磁故障,變壓器發熱過大,可能造成火災事故,則應該通過脫扣的控制迴路,斷開負載。


IT自動化交流


我們日常生活中使用的是交流電,可以通過萬能表檢測出電壓是否平衡。建議使用數字萬能表,將調節開關轉到v~,最大數值電壓值500v,兩支表筆分別與導線接觸,就能很直觀的讀出每相電電壓的高低。通過數值的高低,就能判斷出哪一相電的電壓高。

比如:把a.b.c分別代表三根導線。ab間電壓360v,bc間電壓400v,ac間電壓420v。

還有一種方式,就是將萬能表的兩根表筆,分別與火線及零線接觸,就能具體的看出究竟哪一根火線的電壓高及具體數值。但是請注意,這種檢測方法不要將表筆的正負極弄錯了,+代表正極,與火線接觸,_代表負極與零線接觸。

解決辦法:可在電壓高的火線上,加裝單相的用電器。用電器的功率不宜太大。


銀城之子


1、解決三相負荷電流不平衡的方法根據實際情況仔細查找原因,比如照明系統,應核查每一回路的燈具數量,按照規範規定每一單相迴路電流不應超過15A 等。查找出原因後,按要求系統規劃配電線路的承載負荷量,合理分配每一單相迴路的負荷,使三相趨於平衡,同時要定期對配電線路的三相負荷電流進行在線測試,和對零線電流的測試。、在以後的施工中,選擇電纜和按裝設備時,應選擇中性線截面積和相線截面積相等,從根本上解決因三相負荷嚴重失衡出現危險溫度造成的電氣事故和電氣水災。把單相用戶均衡地接在A、B、C三相上,減少中性線電流,降低損耗。同時要減少單相負載接戶線的總長度。

2、如果單相用戶功率因數較低,就應進行無功補償。也可以裝置三相斷相保護器,當任何一相斷相時,能立即切斷電源以消除三相不平衡。

採用三相平衡系統節電技術及產品。如三相平衡系統節電器 。

3、公用變出線至進戶表電源側的低壓幹線、分支線應儘量採用三相四線制,減少迂迴,避免交叉跨越。

4、無論架空或電纜線路,相線與零線應按A、B、C、O採用不同顏色的導線或標識,並按一定順序排列。在低壓線路架好、下線集裝各戶電能表前,要把變壓器下的單相負荷用電戶統一規劃,均衡地分配到低壓線路的三相上,並記錄在冊。下線集表施工時要查對無誤。表箱編號要註明相位,如“***線路A相**號”。 下線集表完工後,要看一下低壓電網實際運行三相負載是否在平衡度範圍內,必要時可做些調整。(5)在以後發展用戶或變更用戶時,要顧及三相平衡問題,在實際工作中形成常態機制,不斷完善提高。

  沒有絕對的平衡,但要相對的平衡,以平衡度指標為限,在實際工作中加大負荷調查分析力度,將各變壓器各類負載最大、平均負荷及發展趨勢記錄在案,經常性對目2變負荷電流進行測試,及時發現不平衡超標情況,反饋負荷分析同時,不定期組織進行有針對性地調整。只有這樣,才能從根本上控制不平衡現象發生,避免發生損壞用電設備等故障和事故。


美華仔


說點通俗的看法吧,三相不平衡。我們優先應該找出,是因為什麼不平衡。是因為負載還是開關觸點損壞?

簡單的做法就是,先用電流表測出每相之間的電流。然後通過對比確定不平衡相。

如果是故障性的,我們應該先排除一下設備的問題。

如果是負載性的。我們應該先確定一下負載的設備功率。然後再做出相應的調整。以求達到三相相對平衡。


與愛無關的日常


三相不平衡,如何判斷與與處理?

低壓配電網中三相不平衡問題普遍存在,不平衡問題也是不可避免的。

為何不可避免?

從低壓配電網的配電方式看,主要採用三相四線制方式為主,所用的配電變壓器多為Y,yno為主。因為大量的單相負荷以及負荷用電隨機性,所以三相四線制平衡運行避免不了。

假如用電量增加,負荷種類增加,單相、非線性、衝擊性負荷的不斷增加,三相不平衡愈發嚴峻。若不能解決,經濟運行及安全運行都談不上了。

對於題目說的,三相不平衡如何判斷?

在三相交流系統中,三相電壓或電流在幅值上相同或相位差為120度,反之則判斷為三相不平衡。

至於不平衡問題的處理?有負荷補償、負荷相序平衡、配網重構等方式來處理不平衡問題!

負荷相序平衡;調整負荷相序來降低三相負荷不平衡度。以前技術沒有如今這麼發達,靠電力人員經驗來調整各相負荷。但這裡有個問題沒有解決就是用戶用電隨機性和不確定性因素,所以靠人力是做不到實時檢測,因此對經濟運行及安全運行還是未得解決。由於後來的智能在線檢測裝置的出現,在就是有大量的歷史運行數據的做參考,因此在線調整用電負荷相序得以實現,於是三相間自由調整,所以三相負荷平衡分配目的達到。比如在配電臺區低壓線路上合理的用低壓負荷在線自動換相裝置。


負荷補償;在配電網電源側或負荷側加補償裝置。配網重構;利用配電網絡中的聯絡開關及分斷開關的開閉狀態來實現負荷的轉移。

由此可見,負荷補償是不同於負荷相序平衡及配網重構的。因為配網重構及負荷相平衡,都是從負荷轉供來實現三相不平衡抑制,而負荷補償雖然簡單的看只是加補償裝置,可是負荷補償原理複雜,而且投入成本高。優點是不改變配網結構及運行方式就是實現快速有效的抑制三相不平衡。不僅能調整電壓,還能提供功率因素及起到降低諧波作用。


Talk工控小白


最簡單的,測量導線溫度,可以用紅外線測溫儀,如果精確點就需要用到鉗形表了,測量出來後,需要解決也很簡單,在意用電量,那就將用在最高一相那路上的部分電器轉移到最低一相,不在意或者相差不多就直接增加電器在最低相,但記得增加的電器用電量不要超過導線所能承受的80%,這個80%只是個人經驗,導線不同,發熱量不同,還需要根據實際情況處理。


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