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
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) F. v  C0 M6 `& t$ W8 S( g7 E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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% K9 P5 Q" G; v+ W三相负载失衡有以下两种可能：

- f, s$ n/ X" f! _(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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  `8 E: r" p! n# K(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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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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｜ìA+ìB｜=2cos20°ìA=7.5A；

ìN=｜ìA+ìB+ìC｜=4.3A。

- \' T: c: A- s9 J" ^+ A理论分析计算和仪表测量结果基本吻合。

(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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/ }* {) e+ [8 _# G  f8 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。

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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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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+ g, z* H2 E$ e( Q3 z9 g李月玲 何毓敏 东北电力学院 (132000)

  
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6 @( a. K* A0 s* a1 N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：

1 _9 I9 x6 @1 Y1 l! U  a0 `! r(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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0 @6 I0 _  p8 W- c0 v* 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。

+ N" ]7 ~- d' _% b$ W! \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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5 ?) n1 l- G$ o* a& L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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( s) s7 Y* q2 F; p(1)　假设ZA为感性，ZB为容性。
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8 k5 U" w7 D4 X: s# `9 r向量图如图2所示。

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. d% E; Q1 M2 v理论分析计算和仪表测量结果基本吻合。

(2)　假设ZA为容性，ZB为感性。

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图3　电流电压相量图?

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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。

% h7 n# P1 J) `! R2 O3 V  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。
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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。
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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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。

三相负载失衡有以下两种可能：
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% K8 c3 S# C! 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。

8 o$ Z4 q& t  Q+ h! u2 X  @  O: {(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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图1　三相四线制实验线路图

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) t7 Q( j' F1 W5 v3 t- |5 g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。

(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。
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向量图如图3所示。

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图3　电流电压相量图?
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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。

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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2 j6 ?9 G$ E$ d' w9 r9 S+ T) [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
楼主很仔细
+ Y+ H( I, ?' O) ^, P5 \2 g! x7 k- ^做的这个东西
9 u* X# `8 Y) o* m4 ^3 t可惜没有图例
: [) T3 J6 G$ i+ S效果不好了
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* \9 |/ X& ?+ `  p; p1 C这个中性线上电流大的原因
再有一个就是
现代建筑中电力电子设备的大量使用
/ y1 C  S1 v! L尤其是计算机
3，5次谐波问题突出
+ B# x! E* U! G* q9 I. g这些谐波电流会在中性线上叠加
增大电流
$ X: J$ G$ W, l% k然后诸如发热，绝缘老化等问题出现吧
. |$ B6 ]" Q2 t! H* @' Q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 ]