三相不平衡是電能質(zhì)量的一個重要指標，雖然影響電力系統(tǒng)的因素有非常的多，但正常性不平衡的情況大多是因為三相的元器件、線路參數(shù)或負荷的不對稱。由于三相負荷的因素是不一定的，所以供電點的三相電壓和電流極易出現(xiàn)三相不平衡的現(xiàn)象，損耗線路。不僅如此，其對供電點上的電動機也會造成一些不利的影響，嚴重危害電動機的正常運行。本文首先介紹了三相電流不平衡的主要危害，其次闡述了三相負荷不平衡的危害，最后介紹了三相不平衡如何治理的措施，具體的跟隨小編一起來了解一下。

　　三相電流不平衡的主要危害

　　1、旋轉(zhuǎn)電機在不對稱狀態(tài)下運行，會使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生附加損耗及發(fā)熱，從而引起電機整體或局部升溫，此外反向磁場產(chǎn)生附加力矩會使電機出現(xiàn)振動。 對發(fā)電機而言，在定子中還會形成一系列高次諧波。

　　2、引起以負序分量為啟動元件的多種保護發(fā)生誤動作，直接威脅電網(wǎng)運行。

　　3、對發(fā)電機、變壓器而言，當三相負荷不平衡時，如控制最大相電流為額定值，則其余兩相就不能滿載，因而設備利用率下降，反之如要維持額定容量，將會造成負荷較大的一相過負荷，而且還會出現(xiàn)磁路不平衡致使波形畸變，設備附加損耗增加等。

　　三相負荷不平衡的危害

　　1、對配電變壓器的影響

　　（1）三相負荷不平衡將增加變壓器的損耗：

　　變壓器的損耗包括空載損耗和負荷損耗。正常情況下變壓器運行電壓基本不變，即空載損耗是一個恒量。而負荷損耗則隨變壓器運行負荷的變化而變化，且與負荷電流的平方成正比。當三相負荷不平衡運行時，變壓器的負荷損耗可看成三只單相變壓器的負荷損耗之和。

　　從數(shù)學定理中我們知道：假設a、b、c 3個數(shù)都大于或即是零，那么a+b+c≥33√abc　。

　　當a=b=c時，代數(shù)和a+b+c取得最小值：a+b+c＝33√abc　。

　　因此我們可以假設變壓器的三相損耗分別為：Qa＝Ia2 R、Qb= Ib2 R 、Qc =Ic2 R，式中Ia、Ib、Ic分別為變壓器二次負荷相電流，R為變壓器的相電阻。則變壓器的損耗表達式如下：

　　Qa+Qb+Qc≥33√［（Ia2 R）（Ib2 R）（Ic2 R）］

　　由此可知，變壓器的在負荷不變的情況下，當Ia=Ib=Ic時，即三相負荷達到平衡時，變壓器的損耗最小。

　　則變壓器損耗：

　　當變壓器三相平衡運行時，即Ia=Ib=Ic=I時，Qa＋Qb＋Qc=3I2R；

　　當變壓器運行在最大不平衡時，即Ia=3I，Ib=Ic＝0時，Qa=（3I）2R=9I2R=3（3I2R）；

　　即最大不平衡時的變損是平衡時的3倍。

　　（2）三相負荷不平衡可能造成燒毀變壓器的嚴重后果：

　　上述不平衡時重負荷相電流過大（增為3倍），超載過多，可能造成繞組和變壓器油的過熱。繞組過熱，盡緣老化加快；變壓器油過熱，引起油質(zhì)劣化，迅速降低變壓器的盡緣性能，減少變壓器壽命（溫度每升高8℃，使用年限將減少一半），甚至燒毀繞組。

　　（3）三相負荷不平衡運行會造成變壓器零序電流過大，局部金屬件溫升增高：

　　在三相負荷不平衡運行下的變壓器，必然會產(chǎn)生零序電流，而變壓器內(nèi)部零序電流的存在，會在鐵芯中產(chǎn)生零序磁通，這些零序磁通就會在變壓器的油箱壁或其他金屬構件中構成回路。但配電變壓器設計時不考慮這些金屬構件為導磁部件，則由此引起的磁滯和渦流損耗使這些部件發(fā)熱，致使變壓器局部金屬件溫度異常升高，嚴重時將導致變壓器運行事故。

　　2、對高壓線路的影響

　　（1）增加高壓線路損耗：

　　低壓側三相負荷平衡時，6～10k V高壓側也平衡，設高壓線路每相的電流為I，其功率損耗為： ΔP1 = 3I2R

　　低壓電網(wǎng)三相負荷不平衡將反映到高壓側，在最大不平衡時，高壓對應相為1.5I，另外兩相都為0.75 I，功率損耗為：

　　ΔP2 = 2（0.75I）2R＋（1.5I）2R = 3.375I2R =1.125（3I2R）；

　　即高壓線路上電能損耗增加12.5％。

　　（2）增加高壓線路跳閘次數(shù)、降低開關設備使用壽命：

　　我們知道高壓線途經(jīng)流故障占相當比例，其原因是電流過大。低壓電網(wǎng)三相負荷不平衡可能引起高壓某相電流過大，從而引起高壓線途經(jīng)流跳閘停電，引發(fā)大面積停電事故，同時變電站的開關設備頻繁跳閘將降低使用壽命。

　　3、對配電屏和低壓線路的影響

　　（1）三相負荷不平衡將增加線路損耗：

　　三相四線制供電線路，把負荷均勻分配到三相上，設每相的電流為I，中性線電流為零，其功率損耗為： ΔP1 = 3I2R

　　在最大不平衡時，即某相為3I，另外兩相為零，中性線電流也為3I，功率損耗為：

　　ΔP2 = 2（3I）2R = 18I2R = 6（3I2R）；

　　即最大不平衡時的電能損耗是平衡時的6倍，換句話說，若最大不平衡時每月?lián)p失1200 kWh，則平衡時只損失200 kWh，由此可知調(diào)整三相負荷的降損潛力。

　　（2）三相負荷不平衡可能造成燒斷線路、燒毀開關設備的嚴重后果：

　　上述不平衡時重負荷相電流過大（增為3倍），超載過多。由于發(fā)熱量Q＝0.24I2Rt，電流增為3倍，則發(fā)熱量增為9倍，可能造成該相導線溫度直線上升，以致燒斷。且由于中性線導線截面一般應是相線截面的50％，但在選擇時，有的往往偏小，加上接頭質(zhì)量不好，使導線電阻增大。中性線燒斷的幾率更高。

　　同理在配電屏上，造成開關重負荷相燒壞、接觸器重負荷相燒壞，因而整機損壞等嚴重后果。

　　4、對供電企業(yè)的影響

　　供電企業(yè)直管到戶，低壓電網(wǎng)損耗大，將降低供電企業(yè)的經(jīng)濟效益，甚至造成供電企業(yè)虧損經(jīng)營。農(nóng)電工承包臺區(qū)線損，線損高農(nóng)電工獎金被扣發(fā)，甚至連工資也得不到，必然影響農(nóng)電工情緒，輕則工作消極，重則為了得到錢違法犯罪。

　　變壓器燒毀、線路燒斷、開關設備燒壞，一方面增大供電企業(yè)的供電本錢，另一方面停電檢驗、購貨更換造成長時間停電，少供電量，既降低供電企業(yè)的經(jīng)濟效益，又影響供電企業(yè)的聲譽。

　　5、對用戶的影響

　　三相負荷不平衡，一相或兩相畸重，必將增大線路中的電壓降，降低電能質(zhì)量，影響用戶的電器使用。

　　變壓器燒毀、線路燒斷、開關設備燒壞，影響用戶供電，輕則帶來不便，重則造成較大的經(jīng)濟損失，如停電造成養(yǎng)殖的動植物死亡，或不能按合同供貨被懲罰等。中性線燒斷還可能造成用戶大量低壓電器被燒毀的事故。

　　三相不平衡如何治理

　　一、重視低壓配電網(wǎng)的規(guī)劃工作，加強與地方政府規(guī)劃等部門的工作溝通，避免配電網(wǎng)建設無序，尤其避免在低壓配電網(wǎng)中出現(xiàn)頭痛醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳的局面，在配電網(wǎng)建設和改造當中對低壓臺區(qū)進行合理的分區(qū)分片供電，配變布點盡量接近負荷中心，避免扇型供電和迂回供電，配電網(wǎng)絡的建設要遵循“小容量、多布點、短半徑”的配變選址原則。

　　二、在對采用低壓三相四線制供電的地區(qū)，要積極爭取對有條件的配電臺區(qū)采用3芯或者4芯電纜或者用低壓集束導線供電至用戶端，這樣可以在低壓線路施工中最大程度的避免三相負荷出現(xiàn)偏相的出現(xiàn)，同時要做好低壓裝表工作，單相電表在A、B、C三相的分布盡量均勻，避免出現(xiàn)單相電只掛接在一相或者兩相上，在線路末端造成負荷偏相。

　　三、在低壓配電網(wǎng)零線采用多點接地，降低零線電能損耗。

　　目前由于三相負荷的分布不平衡，導致了零線出現(xiàn)電流，按照規(guī)程要求零線電流不得超過相線電流的25%，在實際運行當中，由于零線導線截面較細，電阻值較相同長度的相線大，零線電流過大在導線上也會造成一定比例的電能損耗，所以建議在低壓配電網(wǎng)公用主零線采用多點接地，降低零線電能損耗，避免因為負荷不平衡出現(xiàn)的零線電流產(chǎn)生的電壓嚴重危及人身安全，而且通過多點接地，減低了因為發(fā)熱等原因造成的零線斷股斷線，使得用戶使用的相電壓升高，損壞家用電器。此外對于零線損耗問題，在目前一般低壓電纜中，零線的截面為相線的1/2，電阻值大造成了在三相負荷不平衡時，零線損耗加大，為此可以考慮到適當增大零線的導線截面，例如采用五芯電纜，每相用一個芯線而零線則用兩個芯線。

　　四、對單相負荷占較大比重的供電地區(qū)積極推廣單相變供電。

　　目前在城市居民小區(qū)內(nèi)大部分的負載電器是采用單相電，由于線路負荷大多為動力、照明混載，而電氣設備使用的同時率較低，這樣使得低壓三相負荷在實際運行中的不平衡的幅度更大。另外從目前農(nóng)村的生活用電情況看，在很多欠發(fā)達和不發(fā)達地區(qū)的農(nóng)村存在著人均用電量小，居住分散，供電線路長等問題，對這些地區(qū)可以考慮到對于用戶較分散、用電負荷主要以照明為主、負荷不大的情況，采用采用單相變壓器供電的方式，以達減少損耗和建設資金的目的。目前單相變壓器損耗比同容量三相變壓器減少15％～20％，有的廠家生產(chǎn)的單相變在低壓側可以引出380V和220V兩種電壓等級，同時在一些地區(qū)也已開展利用多臺單相變向三相負荷供電的試點，為使用單相變供電提供了更加廣闊的空間。

　　五、積極開展變壓器負荷實際測量和調(diào)整工作。

　　配變的負荷實測工作看似簡單，但是在實際工作中有幾點需要注意，一是實測工作不能簡單地測量配變低壓側Ａ、B、C三相引出線的相電流，而且要測量零線上的電流，或者是測量零線（排）對地電壓，從而可以更好地比較出三相負荷的不平衡情況，二是實測工作要向低壓配電線路的末端和分支端延伸，這樣可以進一步發(fā)現(xiàn)不平衡負荷的出現(xiàn)地點，確定調(diào)荷點，三是負荷實測工作既要定期開展也要不定期開展，尤其是在大的用戶負荷投運和在高峰負荷期間，要增加實測的次數(shù)，通過及時的測量配變低壓出線和接近用戶端的低壓線路電流，便于準確地了解設備的運行情況，做好負荷的均衡合理分配。