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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
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李月玲 何毓敏 东北电力学院 (132000) . ^) z$ h2 K T/ t( Q2 e p
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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。! R/ {+ H% P/ \4 I5 a. U7 g
6 T$ G2 Q) g0 m6 N9 d4 i三相负载失衡有以下两种可能：
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(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。& v1 M) c4 o' X
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(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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+ ^# W: a5 C% U! G3 i |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。 ) ?2 t, f$ k9 i* `
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图2 电流电压相量图 1 ]& U1 I4 G8 t) m9 x" C7 ]% K* O
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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。: t* x; ^& u$ F/ @ |/ h# z7 O' F
7 S" W1 k; }7 j) S2 Y(1) 假设ZA为感性，ZB为容性。
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向量图如图2所示。; N5 b/ T) u) G/ d# H: {2 j" p5 A
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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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l2 N" q! d6 O( z3 E7 h7 z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。, R6 m5 D' P" j) V6 X
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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。 / _$ \- x2 |% g( G& ?$ t" F
: L& O- ~8 {. j8 E) s0 i- @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。, F5 e; }+ j, |& v; g4 Y
三相四线制供电线路中负载失衡可能产生的后果 1 }$ B' |, }0 A' }3 G
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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。& y* Y4 H# F- s; O5 g% y3 C
; P, Z9 `( R( L, n1 y' H6 a三相负载失衡有以下两种可能：
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(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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(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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8 {# n; t( P7 s9 d& z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。 1 S4 B* h; r8 u
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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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! u5 ]" P7 t. J+ b+ U" v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。
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6 V, @& N$ l' h) n9 ^+ c$ I5 |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。 % _) @, Q/ c; Z3 e. {) @) G
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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。/ l# y; | D2 i) H9 c# e
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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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图1 三相四线制实验线路图
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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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狗仔卡
发表于 2007-6-26 19:55:18
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