电能质量三相不平衡形成的原因分析

三相电能质量分析仪对某场地灯光站供电系统电能质量三相不平衡原因分析：

电能质量，从普遍意义上讲是指优质供电，包括电压质量、电流质量、供电质量和用电质量。其可以定义为 ： 导致用电设备故障或不能正常工作的电压、电流或频率的偏差，其内容包括频率偏差、三相不平衡、电力谐波、暂时或瞬态过电压、电压暂降、中断、暂升以及供电连续性等。其中，三相不平衡及电力谐波的干扰在电力系统中尤为普遍。

一、电能质量三相不平衡形成的原因分析

电能质量三相不平衡是指供电系统中三相电流或三相电压振幅不一致，振幅误差超出规定范围。三相负荷的不平衡将产生以下影响：

（1）增加配电变压器的功率损耗。配电变压器是低压电网的主要供电设备。当它在三相负荷不平衡的工作条件下运行时，会增加配电变压器的损耗。配电变压器的功率损耗随负载的不平衡而变化。

（2）增加线路的功率损耗。在三相四线供电网络中，当电流通过线路导线时，由于阻抗的存在，会产生功率损失，这与通过电流的平方成正比。当低压电网由三相四线供电时，由于单相负荷的存在，三相负荷不平衡是不可避免的。当三相负荷不平衡时，中性线通过电流。这不仅是相线的损失，而且是中性线的损失，从而增加了电网线路的损失。

（3）配电变压力降低。在配电变压器设计中，根据负荷平衡的工况定制绕组结构，其绕组阻力性能基本相同，每相额定容量相同。配电变压器的最大允许输出受每相额定容量的限制。如果配电变压器在三相负荷不平衡的工作条件下运行，负荷较轻的一相具有剩余容量，从而降低配电变压器的输出。其输出降低程度与三相负荷的不平衡有关。三相负荷不平衡越大，配电变压力越低。因此，当配电变压器在三相负荷不平衡时运行时，其输出容量不能达到额定值，其备用容量也相应降低，过载能力也降低。如果配电变压器在过载条件下运行，很容易引起配电变压器发热，严重时甚至会导致配电变压力损失。--三相电能质量分析仪

（4）变压器产生零序电流。

（5）影响电气设备的安全运行。如果变压器在三相负载不平衡时运行，其各相输出电流不同，变压器内部三相压降不同，必然导致变压器输出电压三相不平衡。同时，三相负载不平衡时，三相输出电流不同，中性线会有电流通过。因此，中性线产生阻抗压降，导致中性线漂移，导致各相电压发生变化。负载重的一相电压降低，负载轻的一相电压升高。

在电压不平衡的情况下，用户的电气设备很容易燃烧，而用户的电气设备可能不能使用。因此，三相负荷运行不平衡，将严重危及电气设备的安全运行。机场照明站供电系统低压电网10/0.38kV变压器降压后，以三相四线制向用户供电，是三相生产用电与单相负荷混合用电的供电网络。目前，机场照明站低压电网的主要电力设备是大功率恒流调光器，其电源机制为两相380V不对称负荷供电。这种调光器将输入的正弦波形变为非线性输出波形，通过可控硅进行整流和逆变，促使三相电源不平衡。根据《上海某机场国际机场西跑道助航灯光站电能质量测试分析报告》，以1号站1#市电低压进线侧为例，在调光器一级至五级光满载条件下，测量三相电流如表1所示。从表中可以看出，某机场灯光站低压供电系统中三相不平衡的情况比较严重。--三相电能质量分析仪

审核编辑：汤梓红