星形连接负载端的不平衡度分析

星形连接负载端的不平衡度分析

【摘要】在三相交流负载的星形连接中有无中线的情况下，对每相不同的负载对应的相电压和电压不平衡度进行实验分析。重点分析有无中线的负载不对称度对相电压和电压不平衡度的影响，当各相负载电压分布不均时，负载端就会出现电压不平衡，这种不平衡反过来影响负载的正常运行，严重时会出现负载被烧毁。

【关键词】三相交流；电压；中线；不平衡度

在不对称的三相交流负载端一定会出现相电压不平衡，不同的不对称度对应不同的相电压，对应不同的电压不平衡度。若供电系处于三相不平衡状态时，将会增加供电系统在输电线路上的损耗[1，2]，缩短用电器的使用寿命。故对三相交流负载端的不平衡度进行分析，在无损耗或小损耗的电能输送和合理地利用电器两个方面具有较高的经济价值。

1.三相负载不平衡的后果

三相负载不平衡必然有的负载相电压超过额定值，使用电设备损坏；有的达不到额定值，使电设备不能正常工作[3]。三相负载不平衡的后果有：降低电动机的效率、增加线路的电能损耗、增加变压器的损耗、造成变压器零序电流过大致使局部金属件温升高等。可见，三相负载不平衡运行将会引起一系列不良后果。因此，用电管理人员和电业部门应对三相负载进行监察，必要时进行负载调配，力求三相平衡。

2.三相电压的不平衡度

三相负载的星形连接如图所示，图中K的断、合能实现三相四线制[4]（Y-Y0）和三相

三线制的转换[5]，其实分别为无、有中线情况。在此如果使用对称分量法进行计算，要得计算出电压（电流）的正序分量，这导致计算方法和过程较为繁琐复杂。为了使计算的过程简单方便，可采用三相电量法进行计算，即提出一个新概念叫做这种方法电压不平衡度

3.电压不平衡度的分析

在三相星形连接的电路中，当负载不一样时，称为负载不对称；当负载一样时，称为负载对称。以下的实验主要是分析负载的不对称度对相电压和电压不平度的影响。分为两种情况，一是有中线，二是无中线。具体数据见表1和表2。

从表1和表2的数据分析分析：三相负载情况不一样，相应的相电压和电压不平衡度也不一样；当三相负载中相同两相负载大，一相负载小的情况下，有中线和无中线电压不平衡度随着负载额定总功率的减小而减小；有中线情况下，三相负载中相同两相负载小，一相负载大的情况时，最大相负载与最小相负载差值最大的电压不平衡度最小；无中线时最大负载与最小负差值最大的电压不平衡度最大。

参考文献：

[1]李茜.低压三相负载不对称的危害和消除措施[J].农电技术，2007，1：34.

[2]朱立新.农村配变三相负载不平衡运行后果分析与对策[J].江西电力职业技术学院学报，2005，18（3）：38-40.

[3]王效华，郭继红.三相负载不平衡运行后果分析[J].济源职业技术学院学报，2004，3（2）：50-52.

[4]杨秀华.浅谈配电变压器三相负载的不平衡问题[J].黔东南民族师范高等专科学校学报，2005，23（6）：73-74.

[5]许江勇，周光福.论三相负载的星形连接[J].黔西南民族师范高等专科学校学报，2010，1：107-109.

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指导老师：

许江勇，（1978-），男，贵州贞丰人，兴义民族师范学院物理与工程技术学院学院讲师，主要从事物理教学工作。