工業(yè)用電出現(xiàn)單相電流不平衡，會(huì)損壞變壓器和用電設(shè)備，導(dǎo)致煤炭消耗大量增加。 在這篇文章中，焊工學(xué)習(xí)網(wǎng)小編將探討單相電流不平衡的原因、三相電流不平衡的危害以及介紹影響和解決單相電流不平衡的方法和措施。
單相電流不平衡的原因
單相電流不平衡的原因有很多，如：三相接地、斷線諧振等，運(yùn)行管理人員只有正確區(qū)分才能快速處理。
1、斷線故障造成單相電流不平衡
如果一相斷開但不接地，或斷路器和隔離開關(guān)的一相未連接，則電流互感器熔斷器熔斷，將導(dǎo)致單相參數(shù)不對(duì)稱。 當(dāng)前一電流等級(jí)線路的一相斷開時(shí)，下一電流等級(jí)的電流顯示三相電流均增加，其中一相較低，另外兩相較高但電流值??兩者很接近。 當(dāng)該級(jí)線路斷線時(shí)零序電流過大怎么解決，斷線的相電流為零，未斷線的相電流仍為相電流。
2、接地故障導(dǎo)致單相電流不平衡
當(dāng)線路一相斷開，三相接地時(shí)，雖然單相電流不平衡，但接地后電流值不變。 三相接地分為金屬接地和非金屬接地。 金屬接地，故障相電流為零或接近于零，非故障相電流下降1.732倍，保持不變； 非金屬接地時(shí)，接地相電流不為零而是增大到一定值，其他兩相電流下降不到1.732倍。
3、諧振導(dǎo)致單相電流不平衡
隨著工業(yè)的快速發(fā)展，非線性電力負(fù)荷大大減少。 個(gè)別負(fù)載除了形成紋波外，還會(huì)引起電源電流的波動(dòng)和閃變，甚至導(dǎo)致單相電流不平衡。
諧振引起的單相電流不平衡有兩種：一種是噪聲諧振，與三相接地類似，即一相電流增大，另外兩相電流減小。 在查找故障原因時(shí)很難找到故障點(diǎn)。 檢測(cè)特殊用戶，如果沒有接地，可能是諧振引起的。 另一種是分頻諧振或高頻諧振，其特點(diǎn)是單相電流同時(shí)下降。 另外，還需要注意的是，當(dāng)空投母線上部分線路拆除或三相接地故障消失時(shí)，如果有接地信號(hào)，且一相、兩相或單相電流超過線路電流，電流表的指針會(huì)打到底，同時(shí)順利接通。 或者單相電流依次下降超過線電流。 在這些情況下，通常是由共振引起的。
單相不平衡的危害及影響
損壞變壓器。 在生產(chǎn)和生活用電中，當(dāng)單相負(fù)荷不平衡時(shí)，變壓器處于不對(duì)稱運(yùn)行狀態(tài)。 變壓器的損耗降低（包括空載損耗和負(fù)載損耗）。 根據(jù)變壓器運(yùn)行規(guī)定，運(yùn)行中的變壓器中性線電壓不得超過變壓器低壓側(cè)額定電壓的25%。 據(jù)悉，單相負(fù)載不平衡運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致變壓器零序電壓過高，局部金屬件溫度升高，甚至導(dǎo)致變壓器燒毀。
對(duì)電氣設(shè)備的影響。 單相電流不平衡的發(fā)生將導(dǎo)致電壓不平衡的發(fā)生，最多可達(dá)數(shù)次。 導(dǎo)致電機(jī)反向扭矩減小，進(jìn)而導(dǎo)致電機(jī)溫度升高、效率下降、煤耗減少、振動(dòng)、輸出損失。 相間不平衡會(huì)縮短用電設(shè)備的使用壽命，加快設(shè)備零部件的更換頻率，降低設(shè)備維護(hù)成本。 斷路器的允許電壓裕度減小，負(fù)載變化或交變時(shí)，容易造成過擠和短路。 過大的不平衡電壓流入中性線，導(dǎo)致中性線變粗。
單次損失的影響。 單相四線制接線方式，單相負(fù)載平衡時(shí)，煤耗最小； 當(dāng)一相負(fù)載重、兩相負(fù)載輕時(shí)，線損增量小； 當(dāng)單相負(fù)載重時(shí)，單相負(fù)載輕時(shí)，且第一單相負(fù)載為平均負(fù)載時(shí)，線損增量較大； 當(dāng)一相負(fù)載輕、兩相負(fù)載重時(shí)，線損增量最大。 當(dāng)單相負(fù)荷不平衡時(shí)，無論負(fù)荷分配情況如何，電壓不平衡越大，煤耗增量越大。
單相不平衡的危害及解決方法
1、三相電流或電壓不平衡造成的主要危害：
1、旋轉(zhuǎn)電機(jī)在不對(duì)稱狀態(tài)下運(yùn)行，會(huì)導(dǎo)致定子產(chǎn)生附加損耗和發(fā)熱，導(dǎo)致電機(jī)整體或局部溫升，反向磁場(chǎng)形成的附加扭矩會(huì)導(dǎo)致電機(jī)振動(dòng)； 對(duì)于發(fā)電機(jī)來說，轉(zhuǎn)子中會(huì)產(chǎn)生一系列高階脈動(dòng)。
2、導(dǎo)致以負(fù)序元件為啟動(dòng)裝置的各種保護(hù)裝置誤動(dòng)作，直接威脅電網(wǎng)的運(yùn)行。
3、不平衡電流導(dǎo)致硅檢測(cè)設(shè)備出現(xiàn)非特征紋波。
4、對(duì)于發(fā)電機(jī)、變壓器來說，當(dāng)單相負(fù)載不平衡時(shí)，如果將最大相電壓控制在額定值，則其他兩相無法滿載，因此設(shè)備的利用率會(huì)下降。 相反，如果要維持額定容量，則負(fù)載大的一相過載零序電流過大怎么解決，不平衡的磁通會(huì)引起波形畸變，減少設(shè)備的附加損耗。
2、負(fù)載不對(duì)稱引起的電網(wǎng)單相電流不平衡的解決方法
1、分散不同供電點(diǎn)的不對(duì)稱負(fù)載，緩解集中接入造成的嚴(yán)重不平衡問題。
2、采用交叉交換的方法，使不對(duì)稱負(fù)載合理分配到各相，并盡量使其平衡。
3、增加負(fù)載接入點(diǎn)的漏電能力，如改變網(wǎng)絡(luò)或提高供電電流水平，以提高系統(tǒng)承受不平衡負(fù)載的能力。
解決單相負(fù)載不平衡的幾項(xiàng)措施
1、重視低壓配電網(wǎng)規(guī)劃工作，加強(qiáng)與當(dāng)?shù)卣?guī)劃等部門的工作溝通，防止配電網(wǎng)無序建設(shè)，特別是防止出現(xiàn)嘔吐、頭背痛的情況。低壓配電網(wǎng)，在配電網(wǎng)建設(shè)和改造過程中，應(yīng)合理劃分低壓站區(qū)供電。 配電變壓器選址原則是“點(diǎn)分布、短直徑”。
2、在采用低壓?jiǎn)蜗嗨木€供電的地區(qū)，有條件的要積極爭(zhēng)取采用3芯或4芯電纜或低壓成束電線向用戶端供電。配送站。 線路施工時(shí)，需要最大限度地防止單相負(fù)荷的相位偏差。 同時(shí)，要做好低壓儀表安裝工作。 在一相或兩相上，導(dǎo)致線路末端出現(xiàn)負(fù)載相移。
3、低壓配電網(wǎng)零線采用多點(diǎn)接地，增加零線能耗。 目前，由于單相負(fù)載分布不平衡，導(dǎo)致中性線上電壓升高。 根據(jù)規(guī)定，中性線的電壓不應(yīng)超過地線電壓的25%。 實(shí)際運(yùn)行中，由于中性線截面較細(xì)，內(nèi)阻相同，地線寬度較大，中性線電壓過高也會(huì)造成一定比例的功耗金屬絲。 因此，建議低壓配電網(wǎng)公共主中性線采用多點(diǎn)接地，增加零線功耗，防止負(fù)載造成的電能損耗。 平衡零線電壓形成的電流嚴(yán)重危害人身安全，但通過多點(diǎn)接地，減少了因發(fā)熱等誘因造成的零線斷股、斷線，減少了用戶使用的相電流，據(jù)了解，對(duì)于中性線的損耗，目前的低壓電纜中，中性線的截面為基數(shù)的1/2，內(nèi)阻較大，導(dǎo)致中性線負(fù)載不均勻。單相
中性線平衡時(shí)，中性線的損耗增強(qiáng)，因此可以考慮適當(dāng)減小中性線的導(dǎo)線截面，如采用五芯電纜，每相一根芯線，兩相兩芯線。芯線為中性線。
4、在三相負(fù)荷占比較大的供電地區(qū)積極推廣三相變壓供電。 目前，城市新村的負(fù)載家電大部分采用三相電，由于線路負(fù)載大多為動(dòng)力和照明混合負(fù)載，用電設(shè)備同時(shí)使用率較低，促進(jìn)了低電壓化。實(shí)際運(yùn)行中的電壓?jiǎn)蜗嘭?fù)載。 不平衡的程度更大。 此外，從目前農(nóng)村用電情況來看，許多欠發(fā)達(dá)、欠發(fā)達(dá)的農(nóng)村地區(qū)，存在人均用電量小、居住分散、供電線路長(zhǎng)等問題。 當(dāng)用電負(fù)荷主要為照明、負(fù)荷不大時(shí)，采用三相變壓器供電的方法，以減少消耗和建設(shè)資金。 目前，三相變壓器的損耗比同容量的單相變壓器低15%-20%。 一些廠家生產(chǎn)的三相變壓器可以在低壓側(cè)引出380V和220V兩個(gè)電流等級(jí)。 對(duì)單相負(fù)載進(jìn)行相變供電的嘗試，為三相供電的使用提供了更廣闊的空間。
5、積極開展變壓器負(fù)荷的實(shí)際檢測(cè)和調(diào)整。配電變壓器的實(shí)際負(fù)荷測(cè)量工作看似簡(jiǎn)單，實(shí)際工作中有幾點(diǎn)需要注意。 線路上的電壓，或中性線（行）對(duì)地的電流，這樣可以更好地比較單相負(fù)載的不平衡情況。 二是實(shí)際測(cè)量工作應(yīng)延伸至低壓配電線路末端和分支末端。 這樣，可以進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)不平衡負(fù)載的位置，并確定負(fù)載調(diào)整點(diǎn)。 三、應(yīng)定期或不定期地舉行負(fù)荷測(cè)量工作，特別是大用戶負(fù)荷投產(chǎn)和高峰負(fù)荷期間，應(yīng)減少實(shí)際測(cè)量次數(shù)，通過及時(shí)檢測(cè)配電變壓器低壓輸出
線路和低壓線路電壓接近用戶端，以便準(zhǔn)確了解設(shè)備的運(yùn)行情況，并做好負(fù)荷的平衡和合理分配。