大功率充電機(jī)中三相不平衡的成因與解決方案

一,、低壓電網(wǎng)三相平衡的重要性
??????? 1,、三相負(fù)荷平衡是安全供電的基礎(chǔ)。三相負(fù)荷不平衡,，輕則降低線路和配電變壓器的供電效率,，重則會(huì)因重負(fù)荷相超載過多，可能造成某相導(dǎo)線燒斷,、開關(guān)燒壞甚至配電變壓器單相燒毀等嚴(yán)重后果,。
2、三相負(fù)荷平衡才能保證用戶的電能質(zhì)量,。三相負(fù)荷嚴(yán)重不對(duì)稱,，中性點(diǎn)電位就會(huì)發(fā)生偏移，線路壓降和功率損失就會(huì)大大增加,。接在重負(fù)荷相的單相用戶易出現(xiàn)電壓偏低,，電燈不亮、電器效能降低,、小水泵易燒毀等問題,。而接在輕負(fù)荷相的單相用戶易出現(xiàn)電壓偏高，可能造成電器絕緣擊穿,、縮短電器使用壽命或損壞電器,。對(duì)動(dòng)力用戶來說，三相電壓不平衡,，會(huì)引起電機(jī)過熱現(xiàn)象,。
3、三相負(fù)荷保持平衡是節(jié)約能耗,、降損降價(jià)的基礎(chǔ),。三相負(fù)荷不平衡將產(chǎn)生不平衡電壓,，加大電壓偏移，增大中性線電流,，從而增大線路損耗,。實(shí)踐證明，一般情況下三相負(fù)荷不平衡可引起線損率升高2％-10％,，三相負(fù)荷不平衡度若超過10％,，則線損顯著增加。 有關(guān)規(guī)程規(guī)定：配電變壓器出口處的負(fù)荷電流不平衡度應(yīng)小于10％,，中性線電流不應(yīng)超過低壓側(cè)額定電流的25％,，低壓主干線及主要分支線的首端電流不平衡度應(yīng)小于20％。通過電網(wǎng)技術(shù)改造,，要真正使低壓電網(wǎng)線損達(dá)到12％以下,，上述指標(biāo)只能緊縮，不能放大,。
4,、只有三相阻抗平衡，才能保證低壓漏電總保護(hù)良好運(yùn)行,，防止人身觸電傷亡事故,。

二、三相負(fù)載不平衡的影響
??????? 1,、增加線路的電能損耗,。在三相四線制供電網(wǎng)絡(luò)中，電流通過線路導(dǎo)線時(shí),，因存在阻抗必將產(chǎn)生電能損耗，其損耗與通過電流的平方成正比,。當(dāng)?shù)蛪弘娋W(wǎng)以三相四線制供電時(shí),，由于有單相負(fù)載存在，造成三相負(fù)載不平衡在所難免,。 當(dāng)三相負(fù)載不平衡運(yùn)行時(shí),，中性線即有電流通過。這樣不但相線有損耗,，而且中性線也產(chǎn)生損耗,，從而增加了電網(wǎng)線路的損耗。
2,、增加配電變壓器的電能損耗,。配電變壓器是低壓電網(wǎng)的供電主設(shè)備，當(dāng)其在三相負(fù)載不平衡工況下運(yùn)行時(shí),，將會(huì)造成配變損耗的增加,。因?yàn)榕渥兊墓β蕮p耗是隨負(fù)載的不平衡度而變化的,。
3、配變出力減少,。配變?cè)O(shè)計(jì)時(shí),，其繞組結(jié)構(gòu)是按負(fù)載平衡運(yùn)行工況設(shè)計(jì)的，其繞組性能基本一致,，各相額定容量相等,。配變的最大允許出力要受到每相額定容量的限制。假如當(dāng)配變處于三相負(fù)載不平衡工況下運(yùn)行,，負(fù)載輕的一相就有富余容量,，從而使配變的出力減少。其出力減少程度與三相負(fù)載的不平衡度有關(guān),。三相負(fù)載不平衡越大,，配變出力減少越多。為此,，配變?cè)谌嘭?fù)載不平衡時(shí)運(yùn)行,，其輸出的容量就無法達(dá)到額定值，其備用容量亦相應(yīng)減少,，過載能力也降低,。假如配變?cè)谶^載工況下運(yùn)行，即極易引發(fā)配變發(fā)熱,，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)斐膳渥儫龘p.
4,、配變產(chǎn)生零序電流。配變?cè)谌嘭?fù)載不平衡工況下運(yùn)行,，將產(chǎn)生零序電流,，該電流將隨三相負(fù)載不平衡的程度而變化，不平衡度越大,，則零序電流也越大,。運(yùn)行中的配變?nèi)舸嬖诹阈螂娏鳎瑒t其鐵芯中將產(chǎn)生零序磁通,。(高壓側(cè)沒有零序電流)這迫使零序磁通只能以油箱壁及鋼構(gòu)件作為通道通過,，而鋼構(gòu)件的導(dǎo)磁率較低，零序電流通過鋼構(gòu)件時(shí),，即要產(chǎn)生磁滯和渦流損耗,，從而使配變的鋼構(gòu)件局部溫度升高發(fā)熱。配變的繞組絕緣因過熱而加快老化,，導(dǎo)致設(shè)備壽命降低,。同時(shí)，零序電流的存也會(huì)增加配變的損耗,。
5,、影響用電設(shè)備的安全運(yùn)行,。配變是根據(jù)三相負(fù)載平衡運(yùn)行工況設(shè)計(jì)的，其每相繞組的電阻,、漏抗和激磁阻抗基本一致,。當(dāng)配變?cè)谌嘭?fù)載平衡時(shí)運(yùn)行，其三相電流基本相等,，配變內(nèi)部每相壓降也基本相同,，則配變輸出的三相電壓也是平衡的。 假如配變?cè)谌嘭?fù)載不平衡時(shí)運(yùn)行,，其各相輸出電流就不相等,，其配變內(nèi)部三相壓降就不相等，這必將導(dǎo)致配變輸出電壓三相不平衡,。同時(shí),，配變?cè)谌嘭?fù)載不平衡時(shí)運(yùn)行，三相輸出電流不一樣,，而中性線就會(huì)有電流通過,。因而使中性線產(chǎn)生阻抗壓降，從而導(dǎo)致中性點(diǎn)漂移,，致使各相相電壓發(fā)生變化,。負(fù)載重的一相電壓降低，而負(fù)載輕的一相電壓升高,。在電壓不平衡狀況下供電,，即容易造成電壓高的一相接帶的用戶用電設(shè)備燒壞，而電壓低的一相接帶的用戶用電設(shè)備則可能無法使用,。所以三相負(fù)載不平衡運(yùn)行時(shí),，將嚴(yán)重危及用電設(shè)備的安全運(yùn)行.
6、電動(dòng)機(jī)效率降低,。配變?cè)谌嘭?fù)載不平衡工況下運(yùn)行,，將引起輸出電壓三相不平衡。由于不平衡電壓存在著正序,、負(fù)序、零序三個(gè)電壓分量,，當(dāng)這種不平衡的電壓輸入電動(dòng)機(jī)后,，負(fù)序電壓產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與正序電壓產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相反，起到制動(dòng)作用,。但由于正序磁場(chǎng)比負(fù)序磁場(chǎng)要強(qiáng)得多,，電動(dòng)機(jī)仍按正序磁場(chǎng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。而由于負(fù)序磁場(chǎng)的制動(dòng)作用,，必將引起電動(dòng)機(jī)輸出功率減少,，從而導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)效率降低,。同時(shí)，電動(dòng)機(jī)的溫升和無功損耗,，也將隨三相電壓的不平 衡度而增大,。所以電動(dòng)機(jī)在三相電壓不平衡狀況下運(yùn)行，是非常不經(jīng)濟(jì)和不安全的,。

三,、如何實(shí)現(xiàn)三相平衡
??????? 1、調(diào)整三相負(fù)載使之趨于平衡,，這是無需增加設(shè)備投資的最佳降損措施,。把單相用戶均衡地接在 A 、 B ,、 C 三相上,，減少中性線電流，降低損耗,。同時(shí)要減少單相負(fù)載接戶線的總長(zhǎng)度,。
2、在實(shí)際操作中,，以調(diào)整三相負(fù)載平衡來控制三相電壓平衡的辦法很難實(shí)施,，部分三相用電設(shè)備自身就是三相不平衡設(shè)備。例如醫(yī)院用離心機(jī)等,。這種情況下,，建議為用電設(shè)備配備穩(wěn)壓電源。不論輸入電壓是否平衡,，不論負(fù)載設(shè)備是否三相平衡,，專業(yè)的穩(wěn)壓電源都可以對(duì)三相進(jìn)行穩(wěn)壓。保持三相相電基本一致,。
上海諾易電器有限公司專業(yè)研發(fā)及生產(chǎn)智能無觸點(diǎn)穩(wěn)壓器,，變頻電源，動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器,，直流電源等諸多產(chǎn)品,。針對(duì)上述提到的三相不平衡問題，我司智能無觸點(diǎn)穩(wěn)壓器完全可以解決,。智能無觸點(diǎn)穩(wěn)壓器針對(duì)輸入三相相電電壓進(jìn)行補(bǔ)償,，在三相相電各串入臺(tái)隔離變壓器，利用晶閘管投切補(bǔ)償變壓器進(jìn)入相電電路進(jìn)行電壓補(bǔ)償,。針對(duì)三相平衡的負(fù)載,，三相相電同時(shí)調(diào)整，針對(duì)三相不平衡的負(fù)載，三相相電分別調(diào)整,。從而實(shí)現(xiàn)三相電壓穩(wěn)定,。