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    電流不平衡的危害

    電網(wǎng)中三相間的不平衡電流是普遍存在的,在城市民用電網(wǎng)及農(nóng)用電網(wǎng)中由于大量單相負(fù)荷的存在,三相間的電流不平衡現(xiàn)象尤為嚴(yán)重。對于三相不平衡電流,除了盡量合理地分配負(fù)荷之外幾乎沒有什么行之有效的解決辦法。正因為找不到解決問題的有效辦法,因此反而不被人們所重視,也很少有人進(jìn)行研究。
        電網(wǎng)中的不平衡電流會增加線路及變壓器的銅損,增加變壓器的鐵損,降低變壓器的出力甚至?xí)绊懽儔浩鞯陌踩\(yùn)行,會造成三相電壓不平衡因而降低供電質(zhì)量,甚至?xí)绊戨娔鼙淼木榷斐捎嬃繐p失。
    理論研究證明:在輸出同樣功率的情況下,三相電流平衡時變壓器及線路的銅損最小,也就是說:三相不平衡現(xiàn)象增加了變壓器及線路的銅損。
        不平衡電流對系統(tǒng)銅損的影響
        設(shè)某系統(tǒng)的三相線路及變壓器繞組的總電阻為R。如果三相電流平衡,IA=100A,IB=100A,IC=100A,則總銅損=1002R+1002R+1002R=30000R。
        如果三相電流不平衡,IA=50A,IB=100A,IC=150A,則總銅損=502R+1002R+1502R=35000R,比平衡狀態(tài)的銅損增加了17%。
        在更為嚴(yán)重的狀態(tài)下,如果IA=0A,IB=150A,IC=150A,則總銅損=1502R+1502R=45000R,比平衡狀態(tài)的銅損增加了50%。
        在最嚴(yán)重的狀態(tài)下,如果IA=0A,IB=0A,IC=300A,則總銅損=3002R=90000R,比平衡狀態(tài)的銅損增加了3倍。
        不平衡電流對變壓器的影響
        現(xiàn)有的10/0.4KV的低壓配電變壓器多為Yyn0接法三相三柱鐵心的變壓器。這種類型的變壓器,當(dāng)二次側(cè)負(fù)荷不平衡且有零線電流時,零線電流即為零序電流,而在一次側(cè)由于無中點(diǎn)引出線因此零序電流無法流通,故零序電流不能安匝平衡,對鐵心而言,有一個激磁零序電流,它受零序激磁阻抗控制,根據(jù)磁路的設(shè)計,這一零序激磁阻抗較大,零序電流使相電壓的對稱受到影響,中性點(diǎn)會偏移。由計算得知,當(dāng)零線電流為額定電流的25%時,中性點(diǎn)移位約為額定電壓的7%。國家標(biāo)準(zhǔn)GB50052-95第6.08條規(guī)定: “當(dāng)選用Yyn0結(jié)線組別的三相變壓器,其由單相不平衡負(fù)荷引起的電流不得超過低壓繞組額定電流的25%,且其中一相的電流在滿載時不得超過額定電流值。”由于上述規(guī)定,限制了Yyn0結(jié)線配電變壓器接用單相負(fù)荷的容量,也影響了變壓器設(shè)備能力的充分利用。
        并且,對三相三柱的磁路而言,零序磁通不能在磁路內(nèi)成回路,必須在油箱壁及緊固件內(nèi)形成回路,而油箱壁及緊固件內(nèi)的磁通會產(chǎn)生較大的渦流損耗,因而使變壓器的鐵損增加。當(dāng)零序電流過大導(dǎo)致零序磁通過大時,由于中性點(diǎn)漂移過大會引起某些相電壓過高而導(dǎo)致鐵心磁飽和,使鐵損急劇增加,加上緊固件過熱等因素,可能會發(fā)生任何一相電流均未過載而變壓器卻因局部過熱而損壞的事故。
        由于Yyn0結(jié)線組的配電變壓器與的零序激磁阻抗較大,因此零線電流會造成較大的電壓變化,形成比較嚴(yán)重的三相電壓不平衡現(xiàn)象,不但影響單相用戶,對三相用戶的影響更大。

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