2023年曲靖市高級電工培訓:三相負荷不平衡對線損的影響
從事電工作業(yè)必須持有電工操作證,電工操作證每3年需要復(fù)審一次。一人一證持證上崗,全國通用。(電工上崗證以應(yīng)急管理部(原安監(jiān)局)頒發(fā)的特種作業(yè)證書為準)
報考咨詢:18206863120(微信同號)
考試形式:本人參考、單人單桌、分為理論科目和實操科目,滿分均為100分,及格分均為80分。
報名資料:
1、身份證復(fù)印件1份
2、一寸白底照片2張
3、初中及以上文化程度畢業(yè)證復(fù)印件1份
4、個人健康承諾書1份(學校提供,本人簽字)
附:如復(fù)審操作證需提供工作證明1份
報考條件:
1、年滿18周歲且符合相關(guān)工種規(guī)定的年齡要求;
2、經(jīng)社區(qū)或者縣級以上醫(yī)院體檢合格,并無妨礙從事相應(yīng)作業(yè)的疾病和生理缺陷;
3、具有初中及以上的文化程度;
4、具備必要的安全技術(shù)知識與技能;
5、相應(yīng)特種作業(yè)規(guī)定的其他條件。
采用三相四線制供電方式,由于用戶較為分散,線路較長,如果三相負荷不平衡,將直接增加電能在線路的損耗,下面試加分析。
三相四線制結(jié)線方式如圖1所示。
這時單位長度線路上的功率損耗為:
ΔP1=I2aR+I2bp+I2cR+I2o×2R=(1)
式中R--單位長度線路的電阻值,中性線的截面積通常只有相線的一半,故中性線的單位長度線路的電阻值取2R。
當三相負荷完全平衡時,三相電流Ia=Ib=Ic=Icp,中性線的電流Io=0,這時單位長度線路上的功率損耗為:
ΔP=3I2cpR(2)
如果各相電流不平衡,則中性線中有電流通過,損耗將顯著增加。為討論方便,引入負荷不平衡度β概念:
β=(Imax-Icp)/Icp×100%(3)
式中Imax--負荷最大一相的電流值
Icp--三相負荷完全平衡時的相電流值
下面分三種情況討論三相負荷不平衡時線損值的增量。
1、一相負荷重,兩相負荷輕
假設(shè)A相負荷重,B、C相負荷輕,則Ia=(1+β)×Icp,Ib=Ic=(1-β/2)Icp,在三相相位對稱的情況下,中性線的電流Io=32βIcp。代入式(1),這時單位長度線路上的功率損耗為:
ΔP1=(1+β)2I2cpR+2(1-β/2)2I2cpR+94β2I2cp×2R=3I2cpR+6β2I2cpR(4)
它與三相負荷平衡時單位長度線路上的功率損耗的比值,稱為功率損耗增量系數(shù)。其值為K則:
K1=ΔP1ΔP=3I2cpR+6β2I2cpR/3I2cpR=1+2β2(5)
2、一相負荷重,一相負荷輕,第三相的負荷為平均負荷
假設(shè)A相負荷重,B相負荷輕,C相負荷為平均值,顯然Ia=(1+β)Icp,Ib=(1-β)Icp,Ic=Icp,則在三相相位對稱的情況下,中性線的電流 。得出單位長度線路上的功率損耗為:
ΔP2=(1+β)2I2cpR+(1-β)2I2cpR+I2cpR+3β2I2cp×2R=3I2cpR+8β2I2cpR(6)
K2=ΔP2ΔP=3I2cpR+8β2I2cpR3I2cpR=1+8/3β2(7)
3、一相負荷輕,兩相負荷重
假設(shè)Ia=(1-2β)Icp,Ib=Ic=(1+β)Icp,則在三相相位對稱的情況下,中性線的電流Io=3βIcp。這時單位長度線路上的功率損耗為:
ΔP3=(1-2β)2I2cpR+2(1+β)2I2cpR+9β2I2cp×2R=3I2cpR+24β2I2cpR(8)
K3=ΔP3ΔP=3I2cpR+24β2I2cpR3I2cpR=1+8β2(9)
比較式(5)、(7)、(9),顯然,當負荷不平衡度β相等時,K3>K2>K1>1,對于三相四線制結(jié)線方式,由此可得出如下結(jié)論:
(1)三相四線制結(jié)線方式,當三相負荷平衡時線損最小;當一相負荷重,兩相負荷輕的情況下線損增量較小;當一相負荷重,一相負荷輕,而第三相的負荷為平均負荷的情況下線損增量較大;當一相負荷輕,兩相負荷重的情況下線損增量最大。
(2)當三相負荷不平衡時,不論何種負荷分配情況,電流不平衡度越大,線損增量也越大。
按照規(guī)程規(guī)定,不平衡度β不得大于20%。若使β=0.2,則K1=1.08,K2=1.11,K3=1.32,也就是說,相對于三相平衡的情況而言,由于三相負荷不平衡(且在規(guī)程允許范圍內(nèi))所引起的線損分別增加8%、11%、32%。
下面繪出了負荷電流不平衡度β與功率損耗增量系數(shù)K的關(guān)系曲線。從曲線上可以明顯地看出β對線損的影響。當然,上述各式和圖2的關(guān)系曲線是在中性線的截面積為相線的一半時才成立,否則倍數(shù)值將改變,但只要β≠0,則K>1,上述兩點結(jié)論依然成立。
為此在三相四線制的低壓網(wǎng)絡(luò)運行中,應(yīng)經(jīng)常測量三相負荷并進行調(diào)整,使之平衡,這是降損節(jié)能的一項有效措施,對于輸送距離比較遠的農(nóng)村配電線路來說,效果尤為顯著。