摘要:本文针对低压配网供电中三相供电方式存在的三相不平衡问题,基于三相系统的原理介绍了三相不平衡的影响并提出相应治理措施。
随着技术的进步,配网的硬件设施也在不断进行升级和改造。当前农村的低压配网多基于三相原理来进行供电,通过新技术实现的供电方式能有效提升供电的稳定性和有效性,但在供电过程中很容易出现三相负荷不平衡问题,严重影响配网的供电质量,增加线路损耗。
1 低压配网中三相平衡的意义
三相电力系统主要由三相电源、三相负载以及三相输电线路组成,保证低压配网中三相用电平衡能有效降低前期的建设成本,使得输电质量得以保证。低压配网三相负荷一旦出现不平衡现象,那么本来均衡的电流及电压会出现明显偏移,严重影响三相中某设备的正常运转,提升了线路损耗。低压配网的三相负荷均衡能有效保证用户电能稳定性,只有三相负荷均衡,供给用户的电能才符合相关标准,即用户的相关设备不会因电压扰动而无法正常运行。总之,当前在低压配网中保证三相用电均衡是一项非常重要的因素,有关部门和相关企业需重视三相负荷均衡,加强管理和定期的检查维护工作,确保电压输送的稳定性。
2 低压配网中三相不平衡的影响
2.1电能质量的影响
(1)三相负荷不平衡易影响供电电能的质量。三相负荷出现不平衡,首先会造成中性电压的偏移,从而导致变压器两侧出现严重的电荷不均衡,影响用户端的电能质量。
(2)低压配网三相不均衡会影响线路中性线的质量,一旦线路中性线出现问题,原并联在回路中的相关设备就会以串联的形式出现在供电网络中。而串联形式中,电压是根据设备自身电阻大小来分配的,也就是说电阻越大的分配的电压越高,电阻越小的分配的电压越低。如果设备的功率较小,而电阻非常大,那么就极易被烧毁,严重影响用户的正常用电。
(3)低压配网三相不均衡必然会使部分供电设备承受的电压明显高于其它两相,长期运行就会出现温度升高的情况,使得设备寿命大幅降低,如果没有及时发现并处理,就会引发故障,严重的会导致火灾的发生,威胁人员安全,造成重大损失。
2.2线路损耗的影响
目前,配网多采用铝作为原材料,因为铝的电阻系数相比于其它的金属材料低,且经济效益明显。但是铝作为原材料来建设配网线路,如果线路距离过长就会产生较大的线路损耗。而低压配网三相不均衡会增加线路损耗的原因是部分电压会分配到中性线上,而中性线是存在部分电阻的,从而会产生不必要的线路损耗。
某低压配电线路采用三相系统,假设用电负荷为纯电阻,由3根导线相连,每根导线连接的用电器电阻为3Ω,中性线电阻也为3Ω,流过3根导线的电流分别为50、20、20A,则假定流过中性线的电流为60A,由此可计算出该配网中相关线路损耗的总功率W=I2R=502×3+202× 3 × 2+602 ×3=20 700kW。假定低压配网络三相均衡,即流过每根导线的电流都为30A,那么计算出的线路损耗为302×3×3=8 100kw。通过对比可知,低压配网三相负荷均衡产生的线路损耗要比三相不均衡产生的线路损耗低20 700-8 100=12 600kW。也就是说,低压配网三相不均衡会大大提升线损,会对电能的稳定输送和可持续发展等造成严重影响,不利于供电企业的发展。
总之,低压配网三相不均衡对输送电能的质量及线路损耗等都产生了较大影响,应加强管理和技术上的革新,使得三相配网能均衡运行,从而保障社会和经济效益双赢。
3 低压配网中三相不平衡的治理措施
3.1加强管理
对于相关部门,应重视配网的日常管理,通过制定有关政策来约束供电企业的日常事务,保证供电企业在配网建设和后期维护过程中能按照标准规范的程序来进行,使企业重视低压配网三相均衡问题。
对于供电企业,应建立健全相关管理措施,提升管理力度,加强日常事务中的监管,同时建立专门监管小组,确定监管小组的工作机制和工作形式,使其在配网日常检修中能发挥效用;定期检查三相系统的运行情况,对于运行过程中出现的问题应及时处理,保证三相系统的负荷均衡。在检查过程中,若出现某地区三相负荷不均衡情况,则应及时发现问题所在,调整线路的相关结构,使该地区的线路负荷均衡。
对于企业的技术人员,应不断提升专业技能和素养,在日常检修和维护的过程中,及时发现某地区出现的低压配网三相不均衡的问题所在,通过不断学习来提升自身的能力。
对于用户端,应专门派遣有关人员定期对用户进行实际用电情况调查,统计低压用户数,最终在线路结构调配过程中能合理划分高压用户和低压用户,从而有效提升低压配网稳定性,降低配电线路出现三相不均衡情况的概率。
3.2改进技术
从技术层面上来说,相关供电企业应积极开发新技术,在配网建设的过程中能合理进行电能分配,对低压、高压用户实现智能化管理,使得配网运行过程中不会出现三相不均衡的情况。目前,大多供电企业在三相配电系统建设过程中都配有专门的三相不均衡调补装置,即配网中不同的电容器可以相线相连,也可以相线和零线相连,这种情况下,配网就不会出现三相负荷不均衡的情况。总之,对于解决配网三相不均衡,技术是关键,只有保证了技术上的革新,使三相系统能得到明显改善,才能从根本上解决三相配电不均衡情况的出现,保证供电的稳定性。
4 结束语
综上所述,本文从当前低压配网的三相负荷不均衡问题出发进行探究和分析,低压配网出现三相不均衡会严重制约企业的发展,影响用户用电的稳定性。对此,相关部门和企业应加强监管,提升技术研发,保证三相系统的稳定运行,从而确保用户的稳定用电。