|
马上加入,结交更多好友,共享更多资料,让你轻松玩转电力研学社区!
您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?立即加入
×
三相四线制供电线路中负载失衡可能产生的后果
% F- n$ B# {, m( [1 v9 P
4 w5 y' _! K$ l; S/ z$ v3 k李月玲 何毓敏 东北电力学院 (132000)
$ c" k- j: a8 R, p" s F$ P' O- g [% ], c1 D3 y; W8 I( M8 D9 f
' h4 s* n1 g: W2 i
! o* v( ?) V# \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。0 f+ U7 R" q5 l9 M1 D' ^; \) L5 e
( n- A! ]# v/ c
三相负载失衡有以下两种可能:
, u U2 J H( }& g9 K( _# ]2 V+ A* S8 u
(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。- X+ {! G3 c$ B: E% F2 {2 ^5 s; S/ y0 [
! m: I9 s4 w" g
(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。
F- Q! O1 U0 r/ }5 B; b* \- W k6 Z3 X
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。 % h5 U( j4 G- |8 [" C! ^
- d! P& a3 Y- m. T z0 f7 f! @
& k0 y0 u6 k$ A8 l1 B Q
1 @. J& `5 u( ^+ j
i; C; N7 C. y/ E! Z图1 三相四线制实验线路图 9 z. V, t5 D1 d* o# {; F7 j' S, }! `* b# h
! k6 J3 U* q( T( q' \9 D! F; P
2 F, }: ~5 p a Y6 W! a6 a9 i7 w7 r( h
/ `1 f q+ |- k6 v& X+ ] S1 n- B
图2 电流电压相量图
* Z4 Y( c# ]7 l9 A% \9 G
; O) b7 M" ~- J9 ?. z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。* k O6 H9 o; F+ V# I% n3 R4 S
+ {9 g9 w1 T ?9 \" A* j# H
(1) 假设ZA为感性,ZB为容性。
- T$ s" o2 X J
& [4 R7 T8 e6 u向量图如图2所示。+ x8 ?# q+ l) s; h& N1 Q+ Q
+ H0 n& \1 B' l% V8 J1 l
|ìA+ìB|=2cos20°ìA=7.5A;' ^" \/ a+ n6 d4 r
9 l$ k" P7 X$ a5 s
ìN=|ìA+ìB+ìC|=4.3A。2 m6 b4 z7 G/ S6 M) j1 r+ h
" U4 y# I2 h7 C7 a* D8 v
理论分析计算和仪表测量结果基本吻合。
$ u6 }. c# A- H# y* T9 J6 X/ Q
$ ]7 ~8 Z2 T1 I5 n( B+ \/ T(2) 假设ZA为容性,ZB为感性。
6 U3 R5 K) H* e3 ~0 i1 \; X+ \' a5 e" r
向量图如图3所示。
: M7 R, n7 l2 c$ R o
0 r0 u" S9 g7 Y- m- g) M5 u0 ]1 R3 T* ~5 J2 ~
" G" ~6 c" c o+ e" m
, t* T. y- X2 g: ]. J0 M* j图3 电流电压相量图? . f- B( b8 u0 b" q
! k. l; ^9 @8 K- A) c: U|ìA+ìB|=2cos80°·ìA=1.4A
7 k7 | c, v8 S: s. B, f/ A
0 P H w# v6 k& S0 d; ?ìN=|ìA+ìB+ìC|=4.6A/ ^% A0 b6 V) q
4 b3 [6 O" P' X
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。
2 h5 h# }/ Y# G9 _& t$ o% Q S% w& G
/ u" B3 i5 v, w, z* i: s' j# T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。 - v+ r% e( G* w% Y+ M+ h% U
" n' o! U; ^4 L/ E$ n1 i" 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。: u" u6 x, J, k6 t4 M
三相四线制供电线路中负载失衡可能产生的后果 8 ]) \7 U* H2 m! `" y5 n
' x0 B) m9 Y/ v8 N$ U; K
李月玲 何毓敏 东北电力学院 (132000) 6 x1 g' X; k: X, X$ ]& C- n2 n$ t
* a7 @ b2 ~6 x 3 q" U/ d N3 N7 t i
; F: w1 Q# A% ~6 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。
7 G- B( Z1 w5 ~3 ^0 e. y* n+ d, ~- @0 g3 P* e# Z5 H
三相负载失衡有以下两种可能:
$ ?0 h/ I% T6 w9 z! h; `0 q' @$ c" G/ ?3 t0 b; N K! [8 L7 B+ A
(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。
. B; G6 i6 x2 E/ f. w! o7 O% T4 ?0 V% X7 |) i# V! q# i
(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。 : |0 L# Z5 E2 x0 z% n& u
2 A/ E8 `( e4 G& |/ o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。 8 P6 e! s* F _: x3 a$ _ U
$ w7 U% K0 {# Q3 Z" q ! D) g& {7 o' o/ J6 l9 f. I
, c9 r' X2 z. p( K/ j7 P+ M
) x* ~( w( G4 n" V( \
图1 三相四线制实验线路图 $ B, s L2 m" k1 `3 K8 Q0 W0 m/ ~
# B n J' K6 h8 X
6 A2 w# e: U$ ]3 |' p' b0 t0 n
f4 D/ U$ F( ~. d. f; Z, u; d6 F1 n" {3 H7 K1 l+ E
图2 电流电压相量图
/ Z* b! U6 Q; m2 ?5 v- i) E
8 @0 x* g1 i) r9 }1 X% D# q3 i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。# D4 s% ~: q' ?8 g6 n" L6 P' p5 D* f
8 Z: z* K6 H( d7 Y5 Q) k$ W(1) 假设ZA为感性,ZB为容性。3 s, H. T1 Y" `2 V- l U
/ m7 _; L: @- w; f
向量图如图2所示。4 u! F- T# H# v
% d$ U6 q' J. r|ìA+ìB|=2cos20°ìA=7.5A;# @" Y" a0 q7 y% E; s G" T2 C
8 \# [. r. t( XìN=|ìA+ìB+ìC|=4.3A。
4 N8 W4 B, a- B6 B0 c: n5 N$ }4 ]4 h3 B; _8 i8 `' j1 Q5 w
理论分析计算和仪表测量结果基本吻合。 + i) @% ?' F/ N
& i b5 w: c/ S% S/ D7 g
(2) 假设ZA为容性,ZB为感性。+ H% ~( m! O% d+ T0 F/ N
# N# R1 h9 V, c向量图如图3所示。 2 z% B& E9 o! ~- h; `
% i- B' N6 x: a( i! q1 i
0 c8 Y8 G8 k3 a, `+ C
4 ~+ s- P2 ^0 ]. |* p" R! N' t) I
4 Z8 C! I$ K% J8 a8 [图3 电流电压相量图?
& k/ a: M5 A6 ~" ^; A) C
. |1 G B& ]( |' v+ }: `) x|ìA+ìB|=2cos80°·ìA=1.4A
5 |. k& x+ B% h M* g5 g7 g. ^! T; f" P# u( d/ r5 ^
ìN=|ìA+ìB+ìC|=4.6A- {1 H n* \! s0 ^- T8 y
3 w% f: L( r$ N4 C- j: C
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。1 e4 S, q- ]* r: j) S7 L
# P# U r6 t: c P; h2 o
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。
" R4 l: W& J+ v3 Q5 i$ g" @& k- a2 h- A' |% 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。8 k1 D! ?$ v9 \ Z- [$ N! y
三相四线制供电线路中负载失衡可能产生的后果
0 r9 q9 X. B; T3 p2 v8 ~6 B5 k, L- c: b( {4 L' ?1 Q
李月玲 何毓敏 东北电力学院 (132000) $ e; V* T5 `" e. V9 C) l
$ a/ X+ g& X. Z& I
% X. h+ w! n$ q% H' O( X8 a
0 X6 x- E: V1 b4 F
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。
" A& c$ ?5 P4 V- ?- a7 H* B' _
# b6 { f7 g7 ?三相负载失衡有以下两种可能:
( Z9 m' T' ^$ Y; K% D7 j. |0 G0 X6 s1 F: i
(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。1 q+ n3 v& n7 p# C! [7 G
$ I* t& N( \8 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。 1 x9 e: g# P0 b/ E0 z" X
$ X8 P( P( B$ g/ U$ y5 k9 ^% {1 Y5 N6 J( Z2 ~
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。 6 F% k7 O% r. ^& |& l& O% l5 |, V
! e, l% B7 X4 N. D- h: y3 n
) X3 W* P# d" |7 s
' Y! J0 X9 A& \/ {6 U1 \2 v- C7 A- ]- ?( A5 g
图1 三相四线制实验线路图
% v% ?+ O" t$ ~
% P0 d. `& ?9 w- A2 ^9 q, D. W 5 X, i$ A6 z. T9 H" Y
U' D5 ^" A3 k% q4 X+ \
. B8 k9 n3 {2 g) f* f: c5 z
图2 电流电压相量图 / J( X/ Z- t1 |1 a, J
& l0 h, G. K2 a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。/ m3 h' y' X/ L4 E; q) C, [) M
' X& l1 d$ |4 S& i% T(1) 假设ZA为感性,ZB为容性。6 w3 j/ j" q3 j9 N0 h6 X; e
! M! N( A; N% r) K
向量图如图2所示。
$ u X6 L' P' Z( [0 H2 p x( J
) A* H0 y9 @ z( S ]|ìA+ìB|=2cos20°ìA=7.5A;
( t5 U! B( Z5 Q/ S/ k/ ]
6 a0 P3 O7 `( H, @- Z( ` ]: lìN=|ìA+ìB+ìC|=4.3A。
+ O3 n! O! F0 [! X% l1 W6 Z; {( L3 ~; O1 [9 q. }
理论分析计算和仪表测量结果基本吻合。 . G7 q' u" r4 c/ M: K
. S4 g3 M" ~2 b$ d! Q* |: n(2) 假设ZA为容性,ZB为感性。
6 M) e( W$ U" U/ A+ `5 L; Y, W5 w' d6 e* D9 s2 ?) Y
向量图如图3所示。
3 F p4 a) w/ I+ i# F; a4 O
. p4 b: N9 J& ~/ o; v" z4 K% N
$ {$ b! l+ X8 K' P
1 L1 e/ p+ J8 [4 `9 d, V0 j; x S( D( q' |3 w$ b9 o7 r, C
图3 电流电压相量图?
9 A! [0 X7 S9 V1 z) _& r5 A. I6 B% h
|ìA+ìB|=2cos80°·ìA=1.4A
) ]- i r/ a( \$ I% m
4 A4 n* w3 Z$ W; |! z- X rìN=|ìA+ìB+ìC|=4.6A/ y _. b4 z7 Z" W/ Q/ D- S
% S4 E3 y! c8 j4 o' }
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。& b# c6 Z8 z) J& d/ s
; P/ i$ j% E A: q9 o- q0 Z6 O( r
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。 ! _# u1 p; F3 _* U
8 X# B$ x* B* ?! Y8 K
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。 |
|