调整负荷分配　降低电能损耗李如虎　　摘要　介绍了通过调整三相负荷使之经常保持平衡以及采取三相引入代替单相引入的接线方式，以达到降损节能的目的，这在理论上是正确的，实践上也是可行的。
　　关键词　调整负荷　降损节能
　　中图分类号：TM714　文献标识：C　文章编号：1002-1361(1999)03-0038-041　引言　　调整三相负荷使之经常保持平衡以及采取三相引入代替单相引入的接线方式，可以达到降低电能损耗的目的。2　调整三相负荷　　三相四线制低压网络，当三相负荷完全平衡时，其电流为I_cp，其中性点电压为零，零线的电流也为零(图1)，这是三相四线供电的优点。这时单位长度线路上的功率损耗为(1)图1　三相四线供电系统　　如果各相电流不平衡，则零线中有电流通过，而零线的截面积通常只有相线的一半，所以损耗将显著增加。设三相电流的平均值为I_cp，最大一相的电流为I_max，则不平衡度β()为(2)　　现分3种情况计算线损值的增量。2.1　一相负荷重，一相负荷轻，而第三相的负荷为平均负荷的情况　　显然，负荷重的一相电流为(1 β)I_cp,负荷轻的一相电流为(1-β)I_cp，第三相的电流为I_cp，在假设三相相位对称的情况下，零线的电流为βI_cp(图2)。图2　负荷不均衡情况一的各相电流　　这时单位长度线路上的功率损耗为(3)式中　R——线路单位长度的电阻，因为零线导线截面积是相线的一半，所以零线电阻为2R。
　　与三相负荷平衡时单位长度线路上的功率损耗的比值，称为功率损耗增量系数。其值为(4)　　规程规定，不平衡度不得大于20。若使β=0.2，则K₁=1.11，即由于三相负荷不平衡(且在规程允许范围内)所引起的线损增加11(相对于三相平衡的情况而言)。不平衡度β越大，线损增量也越大。极限的情况：当β=100时(即一相电流为平均值I_cp的2倍，另一相电流为零，第三相电流为平均值I_cp)，K₁=3.67，也就是说线损增加3.67倍。2.2　一相负荷重，两相负荷轻的情况　　负荷重的一相电流为(1 β)I_cp,负荷轻的两相电流为(1-)I_cp,这时零线的电流为βI_cp}(图3)。上述各式中I_cp仍代表三相负荷完全平衡时的相电流值。这时单位长度线路上的功率损耗为(5)图3　负荷不均衡情况二的各相电流　　与三相负荷平衡时单位长度线路上的功率损耗比较，则功率损耗增量系数为(6)　　当β=0.2时，K₂=1.08，即由于三相负荷不平衡(且在规程允许范围内)所引起的线损增加8。同理，电流不平衡度β越大，线损增量也越大。极限的情况，当β=200时(即一相电流为平均值I_cp的3倍，另两相电流为零，也就是单相供电的情况)，K₂=9，也就是说线损增加9倍。2.3　一相负荷轻，两相负荷重的情况　　负荷轻的一相电流为(1-2β)I_cp，负荷重的两相电流为(1 β)I_cp，这时零线的电流为3βI_cp(图4)。上述各式中I_cp仍代表三相负荷完全平衡时的相电流值。这时单位长度线路上的功率损耗为(7)图4　负荷不均衡情况三的各相电流　　与三相负荷平衡时单位长度线路上的功率损耗比较，则功率损耗增量系数为(8)　　当β=0.2时，K₃=1.32，即由于三相负荷不平衡(且在规程允许范围内)所引起的线损增加32。同理，不平衡度β越大，线损增量也越大。极限的情况，当β=50时(即两相电流为平均值I_cp的1.5倍，第三相电流为零，也就是两相供电的情况)，K_3p=3，也就是说线损增加3倍。
　　上述(4)，(6)，(8)式K₁，K₂，K₃分别为上述3种情况下由于一相负荷不平衡的功率损耗增量系数。图5绘出了负荷电流不平衡度β与功率损耗增量系数K的关系曲线。从曲线上可以明显地看出β对线损的影响。注意，上述各式和图5的关系曲线是在零线的截面积为相线的一半时才成立，否则倍数值将改变。电流不平衡度β对电压降也有很大的影响。所以，运行中经常测量三相负荷并进行调整，使其平衡，这是降损节能的一项有效措施，特别是对农村输送距离比较远的配电线路来说，更为有效。[1][2]下一页