三相平衡
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2021-08-12
三相平衡的實(shí)例教程
在電網(wǎng)系統(tǒng)中，三相平衡主要指的是三相的電壓相量的大小相等，而且如果按照A、B、C的順序進(jìn)行排列，他們兩兩之間構(gòu)成的角度都為2n/3。
而三相不平衡就是指相量大小、角度的不一致。《電能質(zhì)量三相電壓允許不平衡度》(GB/T15543-1995)適用于交流額定頻率為 50 赫茲。在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行方式下，由于負(fù)序分量而引起的 PCC 點(diǎn)連接點(diǎn)的電壓不平衡。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：電力系統(tǒng)公共連接點(diǎn)正常運(yùn)行方式下不平衡度允許值為 2%，短時間不得超過 4%。
圖例：
理想的三相波形圖與不平衡時的三相波形圖
三相電流不平衡度計(jì)算方法一般有以下常用的兩個公式：
不平衡度%=（最大電流-最小電流）/最大電流×100%
不平衡度%=（MAX相電流-三相平均電流）/三相平均電流×100%
舉個例子：
三相電流分別為IA=9A IB=8A IC=4A，則三相平均電流為7A，相電流-三相平均電流分別為2A 1A 3A，取差值最大那個，故MAX（相電流-三相平均電流）=3A，所以三相電流不平衡度=3/7。
（2）引起三相不平衡的原因有哪些？
展開 在電網(wǎng)系統(tǒng)中，三相平衡主要指的是三相的電壓相量的大小相等，而且如果按照A、B、C的順序進(jìn)行排列，他們兩兩之間構(gòu)成的角度都為2n/3。
而三相不平衡就是指相量大小、角度的不一致?！峨娔苜|(zhì)量三相電壓允許不平衡度》(GB/T15543-1995)適用于交流額定頻率為 50 赫茲。在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行方式下，由于負(fù)序分量而引起的 PCC 點(diǎn)連接點(diǎn)的電壓不平衡。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：電力系統(tǒng)公共連接點(diǎn)正常運(yùn)行方式下不平衡度允許值為 2%，短時間不得超過 4%。
圖例：
理想的三相波形圖與不平衡時的三相波形圖
三相電流不平衡度計(jì)算方法一般有以下常用的兩個公式：
不平衡度%=（最大電流-最小電流）/最大電流×100%
不平衡度%=（MAX相電流-三相平均電流）/三相平均電流×100%
舉個例子：
三相電流分別為IA=9A IB=8A IC=4A，則三相平均電流為7A，相電流-三相平均電流分別為2A 1A 3A，取差值最大那個，故MAX（相電流-三相平均電流）=3A，所以三相電流不平衡度=3/7。
（2）引起三相不平衡的原因有哪些？
展開 三相不平衡是電能質(zhì)量的一個重要指標(biāo)，雖然影響電力系統(tǒng)的因素有很多，但正常性不平衡的情況大多是因?yàn)?em>三相元件、線路參數(shù)或負(fù)荷不對稱。由于三相負(fù)荷的因素是不一定的，所以供電點(diǎn)的三相電壓和電流極易出現(xiàn)不平衡的現(xiàn)象，損耗線路。不僅如此，其對供電點(diǎn)上的電動機(jī)也會造成不利的影響，危害電動機(jī)的正常運(yùn)行。因此，如果三相不平衡超過了配電網(wǎng)可以承受的范圍，那么整體的電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行就會受到影響。
三相不平衡的基本概念
三相不平衡是指在電力系統(tǒng)中三相電流（或電壓）幅值不一致，且幅值差超過規(guī)定范圍。由于各相電源所加的負(fù)荷不均衡所致，屬于基波負(fù)荷配置問題。發(fā)生三相不平衡即與用戶負(fù)荷特性有關(guān)，同時與電力系統(tǒng)的規(guī)劃、負(fù)荷分配也有關(guān)。在電網(wǎng)系統(tǒng)中，三相平衡主要指的是三相的電壓相量的大小相等，而且如果按照A、B、C的順序進(jìn)行排列，他們兩兩之間構(gòu)成的角度都為2n/3。而三相不平衡就是指相量大小、角度的不一致?！峨娔苜|(zhì)量三相電壓允許不平衡度》(GB/T15543-1995)適用于交流額定頻率為 50 赫茲。在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行方式下，由于負(fù)序分量而引起的 PCC 點(diǎn)連接點(diǎn)的電壓不平衡。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：電力系統(tǒng)公共連接點(diǎn)正常運(yùn)行方式下不平衡度允許值為 2%，短時間不得超過 4%。
展開 三相電流不平衡肯定會產(chǎn)生電機(jī)轉(zhuǎn)矩的不穩(wěn)定。
產(chǎn)生電機(jī)三相電流不平衡的原因，個人認(rèn)為主要是由于電機(jī)三相繞組不平衡造成，這當(dāng)中跟電機(jī)的制造工藝有直接的關(guān)系。
其中三相電流不平衡(極端情況是電機(jī)缺相)是主要故障之一。三相電流不平衡可能造成起動困難. 電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時發(fā)出噪音，嚴(yán)重時電機(jī)會發(fā)生劇烈振動和吼叫.電流增大， 如果不及時停機(jī)，還可能引起電機(jī)繞組燒毀。
答案
三相五線制電路中，如果變壓器三相負(fù)載不平衡，零線與地線之間會有電位差。
原因如下
三相五線制線路又稱TN-S供電系統(tǒng)。假設(shè)張三、李四、王五三家都接在三相四線供電線路上。那么可以如下表示：
上圖是理想狀態(tài)，但是在實(shí)際應(yīng)用中，電線是有電阻的。
假設(shè)火線L1、L2、L3電阻都為1Ω；零線地線截面積小一些，電阻為2Ω。所以可以如下表示：
當(dāng)三家用電一致時，電流在三相火線之間串相連通達(dá)到平衡，零線的電流很小，幾乎為零。此時零線電壓為零。但是當(dāng)三家用電不一樣時，三相不平衡，零線的電流大小取決于他們的不平衡度。此時，零線是有一定電壓的，零線電壓=零線電流 x 零線電阻。當(dāng)線路正常工作時，地線沒有電流通過，所以地線的電位始終與地相等。
總結(jié)
當(dāng)三相不平衡時，中性點(diǎn)發(fā)生漂移，零線有一定的電壓，會造成各相火線對地電壓不一致。三相負(fù)載越不平衡，零線電流越大，所帶電壓越高。零線電阻越大，零線電壓也越高。所以，在低壓配電時要盡量讓三相負(fù)載均勻分布在三相上。
聲明：版權(quán)歸原作者所有，本文轉(zhuǎn)載只為學(xué)習(xí)分享，無商業(yè)用途，向原作者致敬，因部分文章來自網(wǎng)絡(luò)并多次轉(zhuǎn)載，未能找到原作者和原始出處，還望諒解，如若侵權(quán)，請掃碼關(guān)注小編微信號（woxinyijiu55828），會在第一時間處理，多謝！
展開 
三相平衡的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
三相平衡的最新內(nèi)容
反電動勢測試：檢查電機(jī)三相電壓平衡度，有比較大反電勢測試速度（如0.5m/s）或電壓量程（如800V）的要求。
振動/噪音測試：包括加速度、速度、位移的測量范圍和精度（如±5%）。
電感測試：測試范圍可從1.0uH到1000.0mH，并指和定測試頻率（如100Hz, 1kHz）。
</p><p>- 檢查電源三相電壓是否平衡，三相熔絲是否有燒斷現(xiàn)象。</p><p>- 觀察電流表指針是否擺動，檢查電機(jī)三相電流是否平衡。</p><p>2）. 停機(jī)后的檢查：</p><p>- 解開聯(lián)軸器，使電機(jī)與負(fù)載機(jī)械分離，單轉(zhuǎn)電機(jī)。</p><p>- 檢查電機(jī)本身是否振動，若不振動則振源可能是聯(lián)軸器或負(fù)載機(jī)械。</p><p>- 采取斷電法區(qū)分電氣原因和機(jī)械原因。
二、表面自由能基本理論
著名的楊氏方程描述了固-液-氣三相接觸的平衡。具體公式如下：
圖1 固液氣三相點(diǎn)
楊式方程是所有表面自由能的理論基礎(chǔ)，它描述了空氣、液體和固體相遇的三相接觸點(diǎn)處的力的平衡。楊式方程如下：
γsv是固體表面自由能，γsl是固體和液體之間的界面張力，γlv是液體的表面張力，θy是接觸角。
電流測試法
若定子繞組不對稱或內(nèi)部斷相、匝間短路，則三相電流不平衡;若轉(zhuǎn)子斷籠或繞線式電機(jī)轉(zhuǎn)子三相不對稱，則定子電流有波動，以此來鑒別出電磁噪聲。
4. 拖動法
用低噪聲電動機(jī)拖動被試電機(jī)旋轉(zhuǎn)，提起及放下碳刷數(shù)次，可鑒別出碳刷噪聲的影響。
5.
2、符合電纜使用條件
三相四線制系統(tǒng)必須用四芯電纜或五芯電纜，不能用一根三芯電纜加一根單芯電纜或電纜金屬護(hù)套做中性線的方式，否則三相不平衡時，相當(dāng)于單芯電纜的運(yùn)行狀態(tài)，容易引起工頻干擾，而金屬護(hù)套和金屬鎧裝將加速腐蝕并發(fā)熱。
3、減少運(yùn)行損耗
三相系統(tǒng)采用三根單芯電纜時，應(yīng)把三根電纜緊貼成正三角形，并每隔1m進(jìn)行綁扎；并聯(lián)運(yùn)行的電纜，規(guī)格和長度必須相等。
(2)三相電流不平衡。這是三相繞組存在誤接地、短路或接觸不良等原因，若聲音很沉悶則說明電動機(jī)嚴(yán)重過載或缺相運(yùn)行。
(3)鐵芯松動。電動機(jī)在運(yùn)行中因振動而使鐵芯固定螺栓松動造成鐵芯硅鋼片松動，發(fā)出噪聲。
2.對于軸承雜音，應(yīng)在電動機(jī)運(yùn)行中經(jīng)常監(jiān)聽。監(jiān)聽方法是：將螺絲刀一端頂住軸承安裝部位，另一端貼近耳朵，便可聽到軸承運(yùn)轉(zhuǎn)聲。
它是集巖石工程力學(xué)、生物學(xué)、土壤學(xué)、肥料學(xué)、園藝學(xué)、環(huán)境生態(tài)學(xué)等學(xué)科于一體的綜合環(huán)保技術(shù)，其核心是通過成孔物質(zhì)的合理配置，在巖石坡面上營造一個既能讓植物生長發(fā)育，而種植基質(zhì)又不被沖刷的多孔穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，使建植層固、液、氣三相物質(zhì)基于平衡。噴混植生技術(shù)實(shí)現(xiàn)了邊坡防護(hù)和景觀綠化兩大功能的完美結(jié)合，是環(huán)境保護(hù)和國土綠化工程的一大突破。
噴混材料是噴混植生技術(shù)的關(guān)鍵，是國內(nèi)外研究的核心。
但是這種系統(tǒng)只適用于三相平衡，并且無易燃易爆的場合。如果三相不平衡，零線PEN就會帶電，那么外殼就會帶電，這是不安全的。一般工廠及小區(qū)都達(dá)不到要求，所以很少采用這種供電系統(tǒng)。
5. TT供電系統(tǒng)
那如果供電距離很遠(yuǎn)，而且三相又不平衡，并且負(fù)荷又特別分散的情況呢？那還可以采用TT供電系統(tǒng)。
5）避免三相負(fù)載不平衡運(yùn)行。變壓器三相負(fù)載不平衡運(yùn)行，將造成三相電流的不平衡，此時三相電壓也不平衡。對三相負(fù)載不平衡運(yùn)行的變壓器，應(yīng)視為最大電流的負(fù)荷，若在最大負(fù)荷期間測得的三相最大不平衡電流或中性線電流超過額定電流的25%時，應(yīng)將負(fù)荷在三相間重新分配。
6）防止二次短路。配電變壓器二次短路是造成變壓器損壞的最直接的原因，合理選擇配電變壓器的關(guān)健所在。
為了防止三相相電壓嚴(yán)重不對稱，影響用戶正常用電，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SD-292-1988《架空配電線路及設(shè)備運(yùn)行規(guī)程（試行）》對三相負(fù)荷的不平衡程度規(guī)定不應(yīng)大于15%。允許三相變壓器中帶少量單相負(fù)荷，但中性線電流不應(yīng)超過額定電流的25%。所以做出這一規(guī)定，是為了把中性點(diǎn)位移電壓限制在5%左右。
