三相四线制供电线路中负载失衡可能产生的后果

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三相四线制供电线路中负载失衡可能产生的后果

( K5 u0 f8 A+ d8 @, j& y. c, L李月玲 何毓敏 东北电力学院 (132000)

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在三相四线制供电线路中，一般都力争使三相负载平衡，以确保供电线路安全可靠运行。但是，要做到完全平衡是很难的，尤其是在民用线路中，根本就做不到这一点。
1 a. {, N8 a5 R0 \# i
, x) v- \; \% F% ^+ B& M- e& ?3 l三相负载失衡有以下两种可能：

/ G+ {. R( F0 I8 K(1)　某相或某两相负载过多，相电流较大，中性线电流也可能较大，如果长期运行，相线和中性线绝缘层易先老化。
. }9 j. x6 g" d: s
2 A! u, l& `3 N! z# W# R(2)　负载看上去比较接近，各相电流也较相近，但中性线电流却很大，甚至超过最大相电流，这是一种较为严重的失衡现象。

在实验中，三相四线制供电线路原理如图1所示，测得相电压UA=UB=UC=220V,测得IA=IB=4A,IC=3.2A，IN=4.2A。
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! Q0 ~4 a2 o3 h2 W% c" N6 X图1　三相四线制实验线路图
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- U/ ?' g7 t6 T; q图2　电流电压相量图

为什么三相输入电压对称，各相电流有效值也较接近的情况下，中性线电流却大于最大相电流?排除测量方法不当及测量仪表误差等因素，经过反复分析，得出的结论：三相负载的性质不同所引起的，通过测量各相负载的功率因数角可得｜ΦA｜=｜ΦB｜=40°,Φ C=0°，在ZA和ZB中必有一相为感性，一相为容性。
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(1)　假设ZA为感性，ZB为容性。

; A4 m# F  O: \# ^1 p4 p) t向量图如图2所示。

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理论分析计算和仪表测量结果基本吻合。

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向量图如图3所示。

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｜ìA+ìB｜=2cos80°·ìA=1.4A
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由此可见，如果将A、B两相负载互换，中线电流会更大。所以在三相四线制供电线路中，三相负载是数值相等并不等于三相负载对称平衡。三相负载性质不同，将会引起中线电流过大，造成严重失衡。

5 T8 f) W- q2 u* Z以上是通过实验得到的结论，实际中，现代大楼办公设备上使用较多的单相净化稳压电源，这些负载往往呈容性，而传统的白炽灯、日光灯均呈阻性和感性，这样不同负载接成三相四线制，就会出现中性线电流过大的现象。
2 M) G$ W% \8 v  d# J5 n
  B2 Q* [& O) i, X# Z; W% n+ C/ X% g因此，在三相四线制供电线路中，尤其是现代办公大楼中，要力求按负载的性质和功率大小合理、均匀分配三相负载、同时中性线的截面积不要选择太小，以免电流过大造成事故。
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李月玲 何毓敏 东北电力学院 (132000)
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5 x, |" N. X( |$ d% u4 O在三相四线制供电线路中，一般都力争使三相负载平衡，以确保供电线路安全可靠运行。但是，要做到完全平衡是很难的，尤其是在民用线路中，根本就做不到这一点。
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三相负载失衡有以下两种可能：

0 [* C! J1 T2 r4 v9 ^+ M(1)　某相或某两相负载过多，相电流较大，中性线电流也可能较大，如果长期运行，相线和中性线绝缘层易先老化。
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7 ^& s( N, o% y7 K2 q0 Z(2)　负载看上去比较接近，各相电流也较相近，但中性线电流却很大，甚至超过最大相电流，这是一种较为严重的失衡现象。
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在实验中，三相四线制供电线路原理如图1所示，测得相电压UA=UB=UC=220V,测得IA=IB=4A,IC=3.2A，IN=4.2A。

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0 [, ]9 t: @; D6 ^. Z图1　三相四线制实验线路图

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图2　电流电压相量图
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为什么三相输入电压对称，各相电流有效值也较接近的情况下，中性线电流却大于最大相电流?排除测量方法不当及测量仪表误差等因素，经过反复分析，得出的结论：三相负载的性质不同所引起的，通过测量各相负载的功率因数角可得｜ΦA｜=｜ΦB｜=40°,Φ C=0°，在ZA和ZB中必有一相为感性，一相为容性。
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* M% ]/ i: u, ]" \* @  @(1)　假设ZA为感性，ZB为容性。

向量图如图2所示。

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ìN=｜ìA+ìB+ìC｜=4.3A。

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(2)　假设ZA为容性，ZB为感性。
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向量图如图3所示。
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5 ^# M0 n8 b/ Y8 I3 P" N由此可见，如果将A、B两相负载互换，中线电流会更大。所以在三相四线制供电线路中，三相负载是数值相等并不等于三相负载对称平衡。三相负载性质不同，将会引起中线电流过大，造成严重失衡。

以上是通过实验得到的结论，实际中，现代大楼办公设备上使用较多的单相净化稳压电源，这些负载往往呈容性，而传统的白炽灯、日光灯均呈阻性和感性，这样不同负载接成三相四线制，就会出现中性线电流过大的现象。
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8 L: @2 l8 x4 ?; m因此，在三相四线制供电线路中，尤其是现代办公大楼中，要力求按负载的性质和功率大小合理、均匀分配三相负载、同时中性线的截面积不要选择太小，以免电流过大造成事故。
三相四线制供电线路中负载失衡可能产生的后果
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李月玲 何毓敏 东北电力学院 (132000)
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在三相四线制供电线路中，一般都力争使三相负载平衡，以确保供电线路安全可靠运行。但是，要做到完全平衡是很难的，尤其是在民用线路中，根本就做不到这一点。
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三相负载失衡有以下两种可能：

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( p* O' {% j5 l( @8 q( s(2)　负载看上去比较接近，各相电流也较相近，但中性线电流却很大，甚至超过最大相电流，这是一种较为严重的失衡现象。

' g" ]7 J* }: K; w& [# u在实验中，三相四线制供电线路原理如图1所示，测得相电压UA=UB=UC=220V,测得IA=IB=4A,IC=3.2A，IN=4.2A。




图1　三相四线制实验线路图
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图2　电流电压相量图
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# b1 F  T& ?5 l(1)　假设ZA为感性，ZB为容性。
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向量图如图2所示。
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(2)　假设ZA为容性，ZB为感性。

向量图如图3所示。

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. P; C1 o  y4 @" z7 A& j6 V9 x/ A图3　电流电压相量图?

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ìN=｜ìA+ìB+ìC｜=4.6A

7 Y& @7 j. j: u+ [; E( q由此可见，如果将A、B两相负载互换，中线电流会更大。所以在三相四线制供电线路中，三相负载是数值相等并不等于三相负载对称平衡。三相负载性质不同，将会引起中线电流过大，造成严重失衡。

以上是通过实验得到的结论，实际中，现代大楼办公设备上使用较多的单相净化稳压电源，这些负载往往呈容性，而传统的白炽灯、日光灯均呈阻性和感性，这样不同负载接成三相四线制，就会出现中性线电流过大的现象。

因此，在三相四线制供电线路中，尤其是现代办公大楼中，要力求按负载的性质和功率大小合理、均匀分配三相负载、同时中性线的截面积不要选择太小，以免电流过大造成事故。

工人兄弟

很受用，可惜看不到图！！

haohao

的确，如果有图的话，效果会好很多。

lsq001

嗯
: J( p& Y( M, w9 S. h% T; _+ o8 e, i楼主很仔细
) @0 e+ B( q; o  g) u" Z做的这个东西
可惜没有图例
效果不好了

5 I9 z# o/ a3 l4 m. s这个中性线上电流大的原因
再有一个就是
# O1 \, ^& J. S" F2 l, l5 w% r现代建筑中电力电子设备的大量使用
尤其是计算机
  p# r# w  _) V0 m7 f- R" V4 J3，5次谐波问题突出
这些谐波电流会在中性线上叠加
增大电流
然后诸如发热，绝缘老化等问题出现吧
呵呵

wdzalrf

谢谢楼主！！！

onetwo

分析的很清楚，就差图了

ylxd1967

可惜没有图，是否把图纸传上来？谢谢

飞雄

谢谢，如果有图就好了

lkr20000lyg

谢谢楼主解开了我多时的困或

cqtzj

好帖子，我正在学习这方面知识呢，由于无图，不好理解，请ＬＺ将原文打包上传，还可以得到下载点啊，谢谢分享

[ 本帖最后由 cqtzj 于 2008-6-24 08:13 编辑 ]