[發明專利]一種配網低壓側智能電力負荷三相不平衡治理的方法

有效

• 申請號: 201510069424.8
• 申請日: 2015-02-10
• 公開（公告）號: CN104659797B
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發明（設計）人: 盧松
• 申請（專利權）人: 盧松
• 主分類號: H02J3/26
• 分類號: H02J3/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種配網低壓側智能電力負荷三相不平衡治理的方法。本發明所述的配網低壓側三相負荷不平衡治理方法，包括在單元樓處能自平衡的B型換相終端和由主機和A型換相終端構成的系統。本系統是通過切換用戶實際使用負荷到負荷較輕的相上，實現配網低壓側三相負荷不平衡度隨時達到最小值的目的。既能自主解決配電變壓器端總體三相平衡問題，又能同時解決單元樓局部三相平衡問題。

技術領域

本發明涉及一種配網低壓側智能電力負荷三相不平衡治理的方法，尤其是城市配網低壓側電力負荷三相不平衡治理。按本方法制作成的產品屬電力電子技術領域的節能、安全產品。

背景技術

在電力系統，電能的消耗主要是依靠配網來實現的，尤其是依靠配網低壓側來實現的。在我國，低壓電力負荷，通常是指交流220V/380V系統所帶的負荷。交流220V/380V系統通常由三相四線組成，即A相、B相、C相、N相(零線)，其接帶的負荷幾乎包括了現代家電的所有種類和工廠用電、農業灌溉。

顯然，配網低壓側所接帶的負荷可能包含單相負荷和三相負荷。對于三相電機負荷而言，正常運行時，三相是處于平衡狀態的。對居民用電來說，其負荷幾乎都是單相的。由于居民負荷通常是用電纜從變壓器低壓側引出。安裝工人安裝時，很難知道進入居民用戶的相別，更不知道哪一家負荷的性質和大小。或者說，縱然是知道所有家庭用戶負荷的大小，但由于用電的季節性、時段性以及不同時率，一定會造成三相負荷的大小不可預測，也即非常容易造成三相負荷不平衡。事實證明，在某些地方，不平衡率有點高達80％以上，可以說低壓電力系統三相負荷絕對平衡是理想狀態，不平衡是常態。

三相負荷不平衡，給電力系統帶來的第一大危害是線路損耗增大，線損增大的數值與電流的平方成正比。

假設某配變的三相負荷電阻相等且等于R，在平衡狀態，該配變的線路損耗ΔP＝I²R，且ΔP_A＝ΔP_B＝ΔP_C。三相總線損∑ΔP＝3I²R。

當系統處于不平衡狀態時，假設A相負荷為零，而B、C兩相平均分擔了A相的電流，則線路損耗ΔP_A＝0，ΔP_B＝(1.5I)²R＝2.25I²R，ΔP_C＝(1.5I)²R＝2.25I²R，∑ΔP＝4.5I²R，線損增加量是：4.5I²R-3I²R＝1.5I²R，也即線損增加了50％。不難算出，若三相所帶負荷由一相接帶，此時的∑ΔP＝(31)²R＝9I²R。線損增加量是：9I²R-3I²R＝6I²R，線損是平衡狀態時的3倍，也即線損增加了200％。

事實上，我們通常看到的線路冒火的現象，大部分是該線路過載引起的。對電力系統而言，增加了故障搶修次數，增加了運維成本，降低了供電可靠性。

三相負荷不平衡，給電力系統帶來的第二大危害是變壓器產生附加鐵損。Y/Yo接線的配網變壓器多采用三鐵芯柱結構，當發生三相負荷不平衡或者出現接地故障時，其一次側無 零序電流存在，二次側有零序電流存在，因此二次側的零序電流完全是勵磁電流，但產生的零序磁通不能在鐵心中閉合，需通過油箱壁閉合，從而在鐵箱等附件中發熱產生鐵損。

三相負荷不平衡，給電力系統帶來的第三大危害是產生附加銅損。

三相負荷不平衡，給電力系統帶來的第四大危害是產生電壓偏移，嚴重時會導致產生三相電壓不平衡，影響三相電動機的運行出力甚至燒毀電機。