三相不平衡电流对设备的影响

 三相负荷不平衡将增加变压器的损耗：

    变压器的损耗包括空载损耗和负荷损耗。正常情况下变压器运行电压基本不变，即空载损耗是一个恒量。而负荷损耗则随变压器运行负荷的变化而变化，且与负荷电流的平方成正比。当三相负荷不平衡运行时，变压器的负荷损耗可看成三只单相变压器的负荷损耗之和。

    从数学定理中我们知道：假设a、b、c 3个数都大于或等于零，那么a+b+c≥33√abc 。

    当a=b=c时，代数和a+b+c取得zui小值：a+b+c＝33√abc 。

    因此我们可以假设变压器的三相损耗分别为：Qa＝Ia2 R、Qb= Ib2 R 、Qc =Ic2 R，式中Ia、Ib、Ic分别为变压器二次负荷相电流，R为变压器的相电阻。则变压器的损耗表达式如下：

    Qa+Qb+Qc≥33√〔（Ia2 R）（Ib2 R）（Ic2 R）〕

    由此可知，变压器的在负荷不变的情况下，当Ia=Ib=Ic时，即三相负荷达到平衡时，变压器的损耗zui小。

    则变压器损耗：

    当变压器三相平衡运行时，即Ia=Ib=Ic=I时，Qa＋Qb＋Qc=3I2R；

    当变压器运行在zui大不平衡时，即Ia=3I，Ib=Ic＝0时，Qa=（3I）2R=9I2R=3（3I2R）；

    即zui大不平衡时的变损是平衡时的3倍。

    （2）三相负荷不平衡可能造成烧毁变压器的严重后果：

    上述不平衡时重负荷相电流过大（增为3倍），超载过多，可能造成绕组和变压器油的过热。绕组过热，绝缘老化加快；变压器油过热，引起油质劣化，迅速降低变压器的绝缘性能，减少变压器寿命（温度每升高8℃，使用年限将减少一半），甚至烧毁绕组。

    （3）三相负荷不平衡运行会造成变压器零序电流过大，局部金属件温升增高：

    在三相负荷不平衡运行下的变压器，必然会产生零序电流，而变压器内部零序电流的存在，会在铁芯中产生零序磁通，这些零序磁通就会在变压器的油箱壁或其他金属构件中构成回路。但配电变压器设计时不考虑这些金属构件为导磁部件，则由此引起的磁滞和涡流损耗使这些部件发热，致使变压器局部金属件温度异常升高，严重时将导致变压器运行事故。

    3.2  对高压线路的影响

    （1）增加高压线路损耗：

    低压侧三相负荷平衡时，6～10k V高压侧也平衡，设高压线路每相的电流为I，其功率损耗为：                     ΔP1 = 3I2R

    低压电网三相负荷不平衡将反映到高压侧，在zui大不平衡时，高压对应相为1.5I，另外两相都为0.75 I，功率损耗为：

    ΔP2 = 2（0.75I）2R＋（1.5I）2R = 3.375I2R =1.125（3I2R）；

    即高压线路上电能损耗增加12.5％。

    （2）增加高压线路跳闸次数、降低开关设备使用寿命：

    我们知道高压线路过流故障占相当比例，其原因是电流过大。低压电网三相负荷不平衡可能引起高压某相电流过大，从而引起高压线路过流跳闸停电，引发大面积停电事故，同时变电站的开关设备频繁跳闸将降低使用寿命。

    3.3  对配电屏和低压线路的影响

    （1）三相负荷不平衡将增加线路损耗：

    三相四线制供电线路，把负荷平均分配到三相上，设每相的电流为I，中性线电流为零，其功率损耗为：                     ΔP1 = 3I2R

在zui大不平衡时，即某相为3I，另外两相为零，中性线电流也为3I，功率损耗为：

    ΔP2 = 2（3I）2R = 18I2R = 6（3I2R）；

    即zui大不平衡时的电能损耗是平衡时的6倍，换句话说，若zui大不平衡时每月损失1200 kWh，则平衡时只损失200 kWh，由此可知调整三相负荷的降损潜力。

    （2）三相负荷不平衡可能造成烧断线路、烧毁开关设备的严重后果：

    上述不平衡时重负荷相电流过大（增为3倍），超载过多。由于发热量Q＝0.24I2Rt，电流增为3倍，则发热量增为9倍，可能造成该相导线温度直线上升，以致烧断。且由于中性线导线截面一般应是相线截面的50％，但在选择时，有的往往偏小，加上接头质量不好，使导线电阻增大。中性线烧断的几率更高。

    同理在配电屏上，造成开关重负荷相烧坏、接触器重负荷相烧坏，因而整机损坏等严重后果。

    3.4  对供电企业的影响

    供电企业直管到户，低压电网损耗大，将降低供电企业的经济效益，甚至造成供电企业亏损经营。农电工承包台区线损，线损高农电工奖金被扣发，甚至连工资也得不到，必然影响农电工情绪，轻则工作消极，重则为了得到钱违法犯罪。

    变压器烧毁、线路烧断、开关设备烧坏，一方面增大供电企业的供电成本，另一方面停电检修、购货更换造成长时间停电，少供电量，既降低供电企业的经济效益，又影响供电企业的声誉。

    3.5  对用户的影响

    三相负荷不平衡，一相或两相畸重，必将增大线路中的电压降，降低电能质量，影响用户的电器使用。

    变压器烧毁、线路烧断、开关设备烧坏，影响用户供电，轻则带来不便，重则造成较大的经济损失，如停电造成养殖的动植物死亡，或不能按合同供货被惩罚等。中性线烧断还可能造成用户大量低压电器被烧毁的事故。

一、干式试验变压器 

执行标准

DL/T848.2-2004/ GB 1094.11-2007 《电力变压器 第11部分：干式变压器》

产品简介

ZSGYD干式试验变压器，是引进*进技术，利用*的生产设备，采用了线圈环氧真空浇注成型及CD型铁芯的新工艺、新材料。与其同容量，同电压的油浸式试验变压器相比，明显地具有重量轻、体积小、造型美观、性能稳定、使用携带方便、无渗漏油等优点。并有效地削弱了漏磁提高了绝缘强度和抗湿能力。特别适用于电力系统及各电力用户在现场检测各种电气设备的绝缘性能，直流耐压及泄漏电流试验。是替代目前笨重的油浸式变压器的*产品。ZSGYD系列利用*的生产设备，采用线圈绕组环氧真空浇注及CD型铁芯的新工艺，和同类产品油浸式变压器相比，明显地降低重量，减少体积，在质量上提高了绝缘强度和抗湿程度，并有效地削弱了漏磁而大大加强。方便等特点，特别适用于现场操作使用，是国内更新换代的新型交直流两用高压试验变压器。本系列产品适用于电力系统及各电力用户的现场检测各种电气设备的绝缘性能试验、电器产品的直流高压小电流的各种电压系统或装置中的高压电源。

特别适用于电力系统、工矿企业、科研部门等对各种高压电气设备、电器元件、绝缘材料进行工频或直流高压下的绝缘强度试验。是高压试验中*的重要设备。

产品别名

、电力高压试验变压器、超轻型高压试验变压器、串级式高压试验变压器、交直流高压发生器、干式耐压试验变压器、干试变、干式试验升压器、干式高压试验变压器

产品特点

与其同容量，同电压的油浸式试验变压器相比，明显地具有重量轻、体积小、造型美观、性能稳定、使用携带方便、无渗漏油等优点。并有效地削弱了漏磁提高了绝缘强度和抗湿能力。

产品参数

阻抗电压： 12%

输出电压波形：工频、正弦波

表面温升：<55℃

空载损耗：0.2％～0.35％

允许连续运行时间：1小时

间续运行时间：连续

单台额定容量： 2～50kVA

单台额定输出电压：AC0～50～100kV

变比误差：<±1%

阻抗电压：<10%

表面温升：<55℃

阻抗电压:≤12 %      

输出电压波形:正弦波

表面温升:＜55 ℃  

空载损耗:＜0.4 %

允许连续运行时间: 1小时

间续运行时间:长时

二、全自动控制箱

产品别名

智能工频耐压控制箱、全自动工频耐压控制箱、工频耐压控制箱、全自动控制箱

产品功能

1、全天候超大LCD

320×240液晶显示器（日光下可见）、高速热敏打印机,试验结果可查看和打印。

2、试验全过程同屏显示

高低压电压、电流四路测量方式，可实时监测高低压电流、电压值。同屏划分为电压电流动态显示区、设置数据区、状态信息显示区、结果显示区，让试验过程一目了然。

3、高速采集信号

人机对话全键盘操作方式，任选自动及手动操作、交直流耐压方式或串级耐压方式，任意设定输出电压、高低压电流上限和计时时间。

4、系统诊断分析功能

系统具有耐压试验自动诊断分析功能，易于发现试品击穿、闪络等故障及帮助解决问题。

5、全面保护功能

完善的过压、过流保护，设定值上限保护。逼近式调压算法，到达设定电压后自动计时，计时结束后自动降压回零。在显眼位置增设“紧急停”，试验过程中可随时切断电源。

6、系统帮助功能界面

进入功能界面后，可以选择 “时钟设置”、“注意事项”、 “接线示意图”等界面。可设置时钟的时间，为打印报表提供时间依据；可为用户提供一些操作规范和安全注意事项；可方便用户根据接线示意图正确接线。

7、双重过流保护，测试更安全

具有回零检测功能，回零确定后方可进行下一步操作，安全可靠。

8、安全零位检测

具有回零检测功能，回零确定后方可进行下一步操作，安全可靠。

9、适用局放试验

可与无局放试验变压器配合，作为局放系统的操作部分，系统局放小于5pc.

10、绝缘阻抗检测功能

具有绝缘阻抗检测功能，直接反映被试品绝缘强度。

11、*适应能力

精良的软硬件抗干扰设计，多种抗干扰手段，适应恶劣电磁环境。

12、强大的扩展功能

可选配接地检测功能，试验开始前确定安全接地后方能升压。

可预留门连锁、警灯、警铃等接口，满足不同客户需求。

可选配远程通信、外接分压器校验接口等

可选配预设不少于两个电压和时间点，系统可根据预设电压自动升、降压过程并保持时间。

产品参数

工作电源: AC220V/380V±10%

工作频率: 50Hz±1

电压范围: 0 - 100kV

容量范围: 0 - 5kVA

电压精度: ≤1.0% （F.S）

电流精度: ≤1.0% （F.S）

计时范围: 0-999s

计时范围: 0-999s

环境温度: -20℃~+50℃

环境湿度: 不大于85%RH

海拔高度: ＜1000m

储存温度： -25℃ ~ +55℃

产品特点

1、全中文界面，操作简单明了，读数清晰，直观。
2、轻触式面板按键操作，所有功能都可通过按键设定。
3、采用第五代IPM模块、电压，电流，保护电流，时间设定四组数据同屏显示。
4、全数字式升压，摒弃了传统的调压器升压方式。
5、按键直接设定电流，电压，保护电流方便快捷。
6、单一按键，可轻松实现电压的交流，直流两种显示方式。
7、安全的接地保护功能，自动识别地线是否连接牢靠。
8、具有声光报警功能、从而有效地保证了人身安全。 
9、时间全电脑控制，停止条件可任意设定，可设定时间范围1秒～100分钟。