GB/T 15543-2008三相電壓不平衡

三相電壓不平衡的定義

指三相電壓在幅值上不同或相位差不是120°,或兼而有之；三相電力系統中三相不平衡的程度，用電壓或電流負序分量與正序分量的方均根值百分比表示。電壓或電流不平衡度分別用εu或εI表示。

正序分量 positive -sequence component

將不平衡的三相系統的電量按對稱分量法分解后其正序對稱系統中的分量。

負序分量negative-sequence component

將不平衡的三相系統的電量按對稱分量法分解后其負序對稱系統中的分量。

零序分量zero-sequence component

將不平衡的三相系統的電量按對稱分量法分解后其零序對稱系統中的分量。

電力系統公共連接點電壓不平衡度限值為：

電網正常運行時，負序電壓不平衡度不超過2%，短時不得超過4%;

低壓系統零序電壓限值暫不作規定，但各相電壓必須滿足GB/T 12325的要求。

注1：本標準中不平衡度為在電力系統正常運行的最小方式（或較小方式）下、最大的生產（運行）周期中負荷所引 起的電壓不平衡度的實測值。

注2：低壓系統是指標稱電壓不大于1 kV的供電系統。

接于公共連接點的每個用戶引起該點負序電壓不平衡度允許值一般為1. 3%,短時不超過2.6%. 根據連接點的負荷狀況以及鄰近發電機、繼電保護和自動裝置安全運行要求，該允許值可作適當變動， 但必須滿足4.1的規定。

三相電壓不平衡的原因

1、斷線故障如果一相斷線但未接地，或斷路器、隔離開關一相未接通，電壓互感器保險絲熔斷均造成三相參數不對稱。上一電壓等級線路一相斷線時，下一電壓等級的電壓表現為三個相電壓都降低，其中一相較低，另兩相較高但二者電壓值接近。本級線路斷線時，斷線相電壓為零，未斷線相電壓仍為相電壓。

2、接地故障當線路一相斷線并單相接地時，雖引起三相電壓不平衡，但接地后電壓值不改變。單相接地分為金屬性接地和非金屬性接地兩種。金屬性接地，故障相電壓為零或接近零，非故障相電壓升高1.732倍，且持久不變；非金屬性接地，接地相電壓不為零而是降低為某一數值，其他兩相升高不到1.732倍。

3、電力系統中三相電壓不平衡主要是由負荷不平衡，系統三相阻抗不對稱以及消弧線圈的不正確調諧所引起的。

三相電壓不平衡的危害

1、增加線路的電能損耗。

2、增加配電變壓器的電能損耗。

3、配變出力減少。

4、配變產生零序電流。

5、影響用電設備的安全運行。

6、電動機效率降低。

三相電壓不平衡的治理

　　1. 重視低壓配電網的規劃工作，加強與地方政府規劃等部門的工作溝通，避免配電網建設無序，尤其避免在低壓配電網中出現頭痛醫頭，腳痛醫腳的局面，在配電網建設和改造當中對低壓臺區進行合理的分區分片供電，配變布點盡量接近負荷中心，避免扇型供電和迂回供電，配電網絡的建設要遵循“小容量、多布點、短半徑”的配變選址原則。

　　2. 在對采用低壓三相四線制供電的地區，要積極爭取對有條件的配電臺區采用3芯或者4芯電纜或者用低壓集束導線供電至用戶端，這樣可以在低壓線路施工中最大程度的避免三相負荷出現偏相的出現，同時要做好低壓裝表工作，單相電表在A、B、C三相的分布盡量均勻，避免出現單相電只掛接在一相或者兩相上，在線路末端造成負荷偏相。

　　3. 在低壓配電網零線采用多點接地，降低零線電能損耗。目前由于三相負荷的分布不平衡，導致了零線出現電流，按照規程要求零線電流不得超過相線電流的25%，在實際運行當中，由于零線導線截面較細，電阻值較相同長度的相線大，零線電流過大在導線上也會造成一定比例的電能損耗，所以建議在低壓配電網公用主零線采用多點接地，降低零線電能損耗，避免因為負荷不平衡出現的零線電流產生的電壓嚴重危及人身安全，而且通過多點接地，減低了因為發熱等原因造成的零線斷股斷線，使得用戶使用的相電壓升高，損壞家用電器。此外對于零線損耗問題，在目前一般低壓電纜中，零線的截面為相線的1/2，電阻值大造成了在三相負荷不平衡時，零線損耗加大，為此可以考慮到適當增大零線的導線截面，例如采用五芯電纜，每相用一個芯線而零線則用兩個芯線。

　　4. 對單相負荷占較大比重的供電地區積極推廣單相變供電。目前在城市居民小區內大部分的負載電器是采用單相電，由于線路負荷大多為動力、照明混載，而電氣設備使用的同時率較低，這樣使得低壓三相負荷在實際運行中的不平衡的幅度更大。另外從目前農村的生活用電情況看，在很多欠發達和不發達地區的農村存在著人均用電量小，居住分散，供電線路長等問題，對這些地區可以考慮到對于用戶較分散、用電負荷主要以照明為主、負荷不大的情況，采用采用單相變壓器供電的方式，以達減少損耗和建設資金的目的。目前單相變壓器損耗比同容量三相變壓器減少15％～20％，有的廠家生產的單相變在低壓側可以引出380V和220V兩種電壓等級，同時在一些地區也已開展利用多臺單相變向三相負荷供電的試點，為使用單相變供電提供了更加廣闊的空間。

　　5. 積極開展變壓器負荷實際測量和調整工作。配變的負荷實測工作看似簡單，但是在實際工作中有幾點需要注意，一是實測工作不能簡單地測量配變低壓側Ａ、B、C三相引出線的相電流，而且要測量零線上的電流，或者是測量零線（排）對地電壓，從而可以更好地比較出三相負荷的不平衡情況，二是實測工作要向低壓配電線路的末端和分支端延伸，這樣可以進一步發現不平衡負荷的出現地點，確定調荷點，三是負荷實測工作既要定期開展也要不定期開展，尤其是在大的用戶負荷投運和在高峰負荷期間，要增加實測的次數，通過及時的測量配變低壓出線和接近用戶端的低壓線路電流，便于準確地了解設備的運行情況，做好負荷的均衡合理分配。

三相電壓不平衡的測量

德國GMC-I集團針對三相電壓不平衡提供多種測試解決方案，專業的電能質量分析儀可以快速對三相電壓不平衡進行測試，幫助您發現潛在或已經存在的電能質量問題并提供完善的測試報告，專業的技術團隊可提供電能質量測試相關問題的咨詢服務和免費上門演示。