三相四线制接线方式及三相负荷不平衡对线损的影响.docx

三相四线制接线方式及三相负荷不平衡对线损的影响有关三相四线制接线方式及三相负荷不平衡对线损的影响，单位长度线路上的功率损耗，三种情况下三相负荷不平衡时线损值的增量计算方法等三相四线制接线方式采用三相四线制供电方式，由于用户较为分散，线路较长，如果三相负荷不平衡，将直接增加电能路的损耗三相四线制结线方式如图1图1　三相四线制接线方式这时单位长度线路上的功率损耗为：ΔP1=I2aR+I2bp+I2cR+I2o×2R=(1)式中R--单位长度线路的电阻值，中性线的截面积通常只有相线的一半，故中性线的单位长度线路的电阻值取2R当三相负荷完全平衡时，三相电流Ia=Ib=Ic=Icp，中性线的电流Io=0，这时单位长度线路上的功率损耗为：ΔP=3I2cpR(2)如果各相电流不平衡，则中性线中有电流通过，损耗将显著增加为讨论方便，引入负荷不平衡度β概念：β=(Imax-Icp)/Icp×100%(3)式中Imax--负荷最大一相的电流值Icp--三相负荷完全平衡时的相电流值三相负荷不平衡时线损值的增量1、一相负荷重，两相负荷轻 假设A相负荷重，B、C相负荷轻，则Ia=(1+β)×Icp，Ib=Ic=(1-β/2)Icp，在三相相位对称的情况下，中性线的电流Io=32βIcp。

代入式(1)，这时单位长度线路上的功率损耗为：ΔP1=(1+β)2I2cpR+2(1-β/2)2I2cpR+94β2I2cp×2R=3I2cpR+6β2I2cpR(4)它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电工：)其值为K则：K1=ΔP1ΔP=3I2cpR+6β2I2cpR/3I2cpR=1+2β2(5)2、一相负荷重，一相负荷轻，第三相的负荷为平均负荷 假设A相负荷重，B相负荷轻，C相负荷为平均值，显然Ia=(1+β)Icp，Ib=(1-β)Icp，Ic=Icp，则在三相相位对称的情况下，中性线的电流 得出单位长度线路上的功率损耗为：ΔP2=(1+β)2I2cpR+(1-β)2I2cpR+I2cpR+3β2I2cp×2R=3I2cpR+8β2I2cpR(6)K2=ΔP2ΔP=3I2cpR+8β2I2cpR3I2cpR=1+8/3β2(7)3、一相负荷轻，两相负荷重假设Ia=(1-2β)Icp，Ib=Ic=(1+β)Icp，则在三相相位对称的情况下，中性线的电流Io=3βIcp。

这时单位长度线路上的功率损耗为：ΔP3=(1-2β)2I2cpR+2(1+β)2I2cpR+9β2I2cp×2R=3I2cpR+24β2I2cpR(8)K3=ΔP3ΔP=3I2cpR+24β2I2cpR3I2cpR=1+8β2(9)比较式(5)、(7)、(9)，显然，当负荷不平衡度β相等时，K3＞K2＞K1＞1，对于三相四线制结线方式，由此可得出如下结论：1、三相四线制结线方式，当三相负荷平衡时线损最小；当一相负荷重，两相负荷轻的情况下线损增量较小；当一相负荷重，一相负荷轻，而第三相的负荷为平均负荷的情况下线损增量较大；当一相负荷轻，两相负荷重的情况下线损增量最大2、当三相负荷不平衡时，不论何种负荷分配情况，电流不平衡度越大，线损增量也越大 电工技术之家按照规程规定，不平衡度β不得大于20%若使β=0.2，则K1=1.08，K2=1.11，K3=1.32，相对于三相平衡的情况而言，由于三相负荷不平衡(且在规程允许范围内)所引起的线损分别增加8%、11%、32%。

下面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对线损的影响当然，上述各式和图2的关系曲线是在中性线的截面积为相线的一半时才成立，否则倍数值将改变，但只要β≠0，则K＞1，上述两点结论依然成立为此在三相四线制的低压网络运行中，应经常测量三相负荷并进行调整，使之平衡，这是降损节能的一项有效措施，对于输送距离比较远的农村配电线路来说，效果尤为显著图2　K=f(β)曲线 3 / 3。