三相不平衡是電能質量的一個重要指標，是指在電力系統中三相電流（或電壓）幅值不相等，或各相位差不是120°。造成三相不平衡的主要原因是三相負荷不均衡，屬于基波負荷配置問題。三相不平衡輕則降低線路和配電變壓器的供電效率，重則會因重負荷相超載過多，可能造成某相導線燒斷、開關燒壞甚至配電變壓器單相燒毀等嚴重后果。那么三相不平衡的治理方案都有哪些？不平衡治理裝置在工程應用中可能會出現哪些問題？治理不平衡對供電電壓偏差和線路損耗都有哪些改善？帶著這些問題本刊記者特別采訪了安徽大學教育部電能質量工程研究中心測試評估研究所所長朱明星副教授，請他就相關問題予以解答。
低壓三相不平衡問題對策
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2017年底，您在“電能質量技術與標準研討會”上對中國電源學會首批立項的電能質量團體標準《低壓配電網有源型不平衡補償裝置》進行了解讀和宣貫，那么下面請您就該標準中的重要條款與大家分享。
電能質量團體標準《低壓配電網有源型不平衡補償裝置》中部分重要條款如下所述。
1）三相不平衡有源補償裝置的定義。利用電力電子變流技術主動補償負載的基波不平衡電流（負序電流或零序電流），以消除或減少電網中的三相電流不平衡度，同時具備基波無功功率補償功能的裝置。
2）不平衡電流補償率。裝置接入后，已被補償的不平衡電流（零序電流或者負序電流）與負荷產生的不平衡電流之比，用百分數表示。
3）不平衡補償性能。在裝置的額定補償容量范圍內（補償量不低于額定補償容量的50%），補償后的不平衡電流補償率不低于90%。
4）響應時間。從補償對象開始階躍突變到裝置輸出達到目標值的90%所需要的時間。
5）裝置的補償響應時間不大于20ms。
6）諧波特性。裝置不進行諧波補償時，額定容量下輸出電流總諧波畸變率應小于3%。
7）額定損耗。裝置額定有功損耗應不大于額定容量的3%。
8）噪聲。在額定負載條件下，距離噪聲源水平位置1m處，測得的裝置噪聲最大值不應大于70db。
對電壓偏差和線路損耗的改善
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三相不平衡治理對供電電壓偏差和線路損耗都有哪些改善？
三相不平衡對供電電壓偏差的改善，gb/t15543—2008《電能質量三相電壓不平衡》中對低壓系統零序電壓限值暫不規定，但要求各相電壓必須滿足gb12325—2008《電能質量供電電壓偏差》的要求。上述標準中這樣要求，說明了低壓配電網的不平衡度對電壓偏差已經產生了較大的影響。對于tns系統中大量使用的單相負荷，不可避免產生基波零序電流，基波零序電流在相線和中性線形成零序電壓，較大的零序電壓也會造成三相四線制系統中的某一相或者兩相電壓偏低，嚴重情況引起臺區低電壓問題，因此，三相負荷不平衡也是臺區低電壓的一種成因。在這些應用場合對不平衡治理可以改善和提高配電網的電壓合格率，這些場合的不平衡治理應該是剛性需求。
三相不平衡對線路損耗的改善，應消除一點錯誤的認識：對三相負荷不平衡的零序和負序電流進行治理，減小的線路損耗就是負序和零序電流流過線路電阻分量所造成的損耗。線路損耗是基波電流流過線路造成的，從相量域來看，基波電流相量等于基波正序、負序和零序電流相量之和，不僅簡單的認為在相線上消除基波負序和零序電流，對應線路損耗減小就是基波負序和零序電流流過線路所造成的損耗，實際損耗值要小于這樣計算的結果。治理基波零序電流，可消除零序電流在中性線路造成的損耗。
完全補償的情況下其治理裝置接入點之前線路的三相電流完全平衡，基波零序和負序電壓也為零，后端不平衡負荷的基波零序和負序電流只是在接入點之后的線路阻抗上產生零序和負序電壓。治理裝置接入點的選擇應綜合考慮對基波負序和零序治理所降低的線路損耗，減小不平衡源和治理裝置之間的不平衡潮流路徑是選擇合適治理位置的參考。
建議
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最后，請根據您多年的研究經驗，對低壓配電網三相不平衡治理方面提點您的建議。
裝置接入點的選擇對不平衡治理效益產生直接影響，建議盡可能靠近負荷側，同時應關注不平衡治理對配電供電電壓偏差問題和低電壓問題的改善情況。同時，為了規范不平衡治理的立項、裝置選型和治理效果驗收評價工作，應盡快統一低壓配電網不平衡計算的方法，避免出現因算法不同造成計算結果不同，進而影響其后的各項工作。最后，應關注各種治理方案的優缺點，沒有十全十美的方案，還應關注在微電網系統三相不平衡的治理對微電網運行效益的影響。
來源：亞洲電能質量聯盟
以上是網絡信息轉載，信息真實性自行斟酌。
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