配电变压器三相负荷不平衡运行的管理
2007-12-26 14:22:41 来源:
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电力18讯: 摘要:本文主要针对配电变压器三相负荷不平衡的现状,分析产生的原因,针对原因制定了改善措施。
关键词:配电变压器 三相负荷 不平衡运行 管理
碾子山供电局城区现有配电变压器193台,总容量25305kVA。近几年来,由于配电变压器三相负荷不平衡,运行中出现问题较多,主要表现在:部分变压器运行不经济、变压器故障率高,个别接点频繁过热烧损,个别台区电压变化大,烧损用户设备。2001年,碾子山供电局对城区所有配电变压器的负荷进行了测量,结果表明,三相电流不平衡度不合格的占35%、不平衡度超过25%的变压器占15%,最高的达到75%。
1 变压器负荷不平衡对系统的影响
1.1 增加线损
配电变压器三相负荷不平衡时,线损增加表现在两部分:一是增加配电变压器损耗;二是增加线路损耗。
以低压线路增加的损耗,按照三种情况来分析(三相不平衡度为r):
①一相负荷重、一相负荷轻,第3相为平均负荷:
单位长度线路上的功率损耗为:P1=3I2R+8r2I2R
当三相平衡时,P=3I2R,
两者相比,
规程规定:不平衡度r应不大于20%,经计算当r=0.2时,k=1.11,即由于三相不平衡所引起的线损增加11%,当r=100%时,k=3.67,测算出线损增加2.67倍。
②一相负荷重、两相负荷轻:
则k=1+2r2
当r=200%,经测算线损增加8倍。
③一相负荷轻、两相负荷重:
则k=1+20r2
当r=0.2时,k=1.8,计算得三相不平衡所引起的线损增加80%。
当r=50%,k=6,计算得线损增加5倍。
在2001年,碾子山供电局线损测算中统计显示,受变压器负荷电流不平衡度影响,低压线路损失电量增多,变压器本身损失增加,使系统损耗增加。
1.2 降低变压器的利用率,威胁安全运行
配电变压器的额定容量是按每相绕组设计的,当配电变压器在三相负荷不平衡状态下运行时,变压器负荷高的那相时常出现故障,如缺相、接点过热、个别密封胶垫劣化等。仅2001年,由于变压器负荷不平衡造成停电修理,占总数73%,造成变压器不正常运行达百余小时。
同时,配电变压器在三相负荷不平衡状态下运行,在低压侧产生零序电流。对于Y/Y0接线的配电变压器来说,变压器高压侧无中性线,高压侧不可能有零序电流,低压侧零序电流产生的零序磁通不能抵消。所以,零序磁通只能由配电变压器的油箱壁及钢铁构件中通过,磁滞和涡流在钢铁构件内发热,造成配电变压器散热条件降低,温升增高,严重时损坏变压器绝缘,烧损配电变压器。
1.3 对用电设备的影响
当配电变压器三相负荷不平衡运行时,中性点将产生位移,偏移严重时单相电压可能升高到线电压。如果线路接地保护不好,中性线电流产生的电压严重危及人身安全。同时电流不平衡会造成单相设备不能正常用电,或过电压烧损用户设备。
2001年,碾子山供电局在电压异常情况处理中,发现因为变压器三相电流不平衡造成的占56%,其中造成用户单相设备烧损的就有12次,损失4.7万元。
1.4 变压器三相负荷不平衡对系统电压的影响
变压器在三相负荷不平衡运行时,由于变压器绕组压降不同,出口电压不均衡,用户端电压更是三相偏差较大,电压质量得不到保障。
2 影响变压器三相负荷不平衡的原因
根据我局低压配电网的现状及多年来的运行、管理经验,造成配电变压器三相负荷不平衡运行的主要原因是:
2.1 管理上存在薄弱环节
由于对配电变压器三相负荷不平衡的运行管理重视不够,一直没有一个考核管理办法,对配电变压器三相负荷的管理带有盲目性、工作随意性,以至于使运行、维护人员放松了对配电变压器三相负荷的管理,致使大多数配电变压器长期在三相负荷极不平衡状态下运行。
2.2 单相用电设备影响
由于线路大多为动力、照明混载。而单相用电设备使用的同时率较低,用户横向用电差异较大,经常会造成配电变压器三相负荷的不平衡,并给管理增加了难度。
2.3 电网格局不合理的影响
低压电网结构薄弱,运行时间较长,改造投入不彻底,单相低压线路是台区的主网架问题,一直得不到有效根治。
其次居民用电大多为单相供电,负荷发展时无序延伸,造成台区三相电流不平衡无法调整。对于这样的低压网络必须投入较大的资金,彻底解决低压网布局,增加低压四线的覆盖面积,对线损、电压质量、供电可靠性、供电安全等都有很大改善效果。
2.4 临时用电及季节性用电影响
临时用电和季节性用电都有一定的时间性,用电增容不收费后,大棚在生产季节,单相水泵应用较多,而又分布极为分散,用电时间不好掌握,同时由于在管理上未考虑其三相负荷的分配问题,又未能及时监测、调整配电变压器的三相负荷,它的使用和停电,对配电变压器<
关键词:配电变压器 三相负荷 不平衡运行 管理
碾子山供电局城区现有配电变压器193台,总容量25305kVA。近几年来,由于配电变压器三相负荷不平衡,运行中出现问题较多,主要表现在:部分变压器运行不经济、变压器故障率高,个别接点频繁过热烧损,个别台区电压变化大,烧损用户设备。2001年,碾子山供电局对城区所有配电变压器的负荷进行了测量,结果表明,三相电流不平衡度不合格的占35%、不平衡度超过25%的变压器占15%,最高的达到75%。
1 变压器负荷不平衡对系统的影响
1.1 增加线损
配电变压器三相负荷不平衡时,线损增加表现在两部分:一是增加配电变压器损耗;二是增加线路损耗。
以低压线路增加的损耗,按照三种情况来分析(三相不平衡度为r):
①一相负荷重、一相负荷轻,第3相为平均负荷:
单位长度线路上的功率损耗为:P1=3I2R+8r2I2R
当三相平衡时,P=3I2R,
两者相比,
规程规定:不平衡度r应不大于20%,经计算当r=0.2时,k=1.11,即由于三相不平衡所引起的线损增加11%,当r=100%时,k=3.67,测算出线损增加2.67倍。
②一相负荷重、两相负荷轻:
则k=1+2r2
当r=200%,经测算线损增加8倍。
③一相负荷轻、两相负荷重:
则k=1+20r2
当r=0.2时,k=1.8,计算得三相不平衡所引起的线损增加80%。
当r=50%,k=6,计算得线损增加5倍。
在2001年,碾子山供电局线损测算中统计显示,受变压器负荷电流不平衡度影响,低压线路损失电量增多,变压器本身损失增加,使系统损耗增加。
1.2 降低变压器的利用率,威胁安全运行
配电变压器的额定容量是按每相绕组设计的,当配电变压器在三相负荷不平衡状态下运行时,变压器负荷高的那相时常出现故障,如缺相、接点过热、个别密封胶垫劣化等。仅2001年,由于变压器负荷不平衡造成停电修理,占总数73%,造成变压器不正常运行达百余小时。
同时,配电变压器在三相负荷不平衡状态下运行,在低压侧产生零序电流。对于Y/Y0接线的配电变压器来说,变压器高压侧无中性线,高压侧不可能有零序电流,低压侧零序电流产生的零序磁通不能抵消。所以,零序磁通只能由配电变压器的油箱壁及钢铁构件中通过,磁滞和涡流在钢铁构件内发热,造成配电变压器散热条件降低,温升增高,严重时损坏变压器绝缘,烧损配电变压器。
1.3 对用电设备的影响
当配电变压器三相负荷不平衡运行时,中性点将产生位移,偏移严重时单相电压可能升高到线电压。如果线路接地保护不好,中性线电流产生的电压严重危及人身安全。同时电流不平衡会造成单相设备不能正常用电,或过电压烧损用户设备。
2001年,碾子山供电局在电压异常情况处理中,发现因为变压器三相电流不平衡造成的占56%,其中造成用户单相设备烧损的就有12次,损失4.7万元。
1.4 变压器三相负荷不平衡对系统电压的影响
变压器在三相负荷不平衡运行时,由于变压器绕组压降不同,出口电压不均衡,用户端电压更是三相偏差较大,电压质量得不到保障。
2 影响变压器三相负荷不平衡的原因
根据我局低压配电网的现状及多年来的运行、管理经验,造成配电变压器三相负荷不平衡运行的主要原因是:
2.1 管理上存在薄弱环节
由于对配电变压器三相负荷不平衡的运行管理重视不够,一直没有一个考核管理办法,对配电变压器三相负荷的管理带有盲目性、工作随意性,以至于使运行、维护人员放松了对配电变压器三相负荷的管理,致使大多数配电变压器长期在三相负荷极不平衡状态下运行。
2.2 单相用电设备影响
由于线路大多为动力、照明混载。而单相用电设备使用的同时率较低,用户横向用电差异较大,经常会造成配电变压器三相负荷的不平衡,并给管理增加了难度。
2.3 电网格局不合理的影响
低压电网结构薄弱,运行时间较长,改造投入不彻底,单相低压线路是台区的主网架问题,一直得不到有效根治。
其次居民用电大多为单相供电,负荷发展时无序延伸,造成台区三相电流不平衡无法调整。对于这样的低压网络必须投入较大的资金,彻底解决低压网布局,增加低压四线的覆盖面积,对线损、电压质量、供电可靠性、供电安全等都有很大改善效果。
2.4 临时用电及季节性用电影响
临时用电和季节性用电都有一定的时间性,用电增容不收费后,大棚在生产季节,单相水泵应用较多,而又分布极为分散,用电时间不好掌握,同时由于在管理上未考虑其三相负荷的分配问题,又未能及时监测、调整配电变压器的三相负荷,它的使用和停电,对配电变压器<
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