影響變壓器的安全運行，會造成三相電壓不平衡因而降低供電質量

，甚至會影響電能表的精度而造成計量損失。

    理論研究證明：在輸出同樣功率的情況下，三相電流平衡時變壓器及線路的銅損最小，也就是說：三相不平衡現象增加了變壓器及線路的銅損。

    不平衡電流對系統銅損的影響

    設某系統的三相線路及變壓器繞組的總電阻為R。如果三相電流平衡，IA=100A，IB=100A，IC=100A，則總銅損=1002R+1002R+1002R=30000R。

     如果三相電流不平衡，IA=50A，IB=100A，IC=150A，則總銅損=502R+1002R+1502R=35000R，比平衡狀態的銅損增加了17%。

     在更為嚴重的狀態下，如果IA=0A，IB=150A，IC=150A，則總銅損=1502R+1502R=45000R，比平衡狀態的銅損增加了50%。

     在最嚴重的狀態下，如果IA=0A，IB=0A，IC=300A，則總銅損=3002R=90000R，比平衡狀態的銅損增加了3倍。

  

不平衡電流對變壓器的影響

      現有的10/0.4KV的低壓配電變壓器多為Yyn0接法三相三柱鐵心的變壓器。這種類型的變壓器，當二次側負荷不平衡且有零線電流時，零線電流即為零序電流，而在

一次側由于無中點引出線因此零序電流無法流通，故零序電流不能安匝平衡，對鐵心而言，有一個激磁零序電流，它受零序激磁阻抗控制，根據磁路的設計，這一零序

激磁阻抗較大，零序電流使相電壓的對稱受到影響，中性點會偏移。由計算得知，當零線電流為額定電流的25%時，中性點移位約為額定電壓的7%。國家標準GB50052-

95第6.08條規定: “當選用Yyn0結線組別的三相變壓器，其由單相不平衡負荷引起的電流不得超過低壓繞組額定電流的25%，且其中一相的電流在滿載時不得超過額定電

流值。”由于上述規定，限制了Yyn0結線配電變壓器接用單相負荷的容量，也影響了變壓器設備能力的充分利用。

    并且，對三相三柱的磁路而言，零序磁通不能在磁路內成回路，必須在油箱壁及緊固件內形成回路，而油箱壁及緊固件內的磁通會產生較大的渦流損耗，因而使變

壓器的鐵損增加。當零序電流過大導致零序磁通過大時，由于中性點漂移過大會引起某些相電壓過高而導致鐵心磁飽和，使鐵損急劇增加，加上緊固件過熱等因素，可

能會發生任何一相電流均未過載而變壓器卻因局部過熱而損壞的事故。

    由于Yyn0結線組的配電變壓器與的零序激磁阻抗較大，因此零線電流會造成較大的電壓變化，形成比較嚴重的三相電壓不平衡現象，不但影響單相用戶，對三相用

戶的影響更大 。

  

3 三相負荷不平衡的危害
3.1 對配電變壓器的影響
（1）三相負荷不平衡將增加變壓器的損耗：
變壓器的損耗包括空載損耗和負荷損耗。正常情況下變壓器運行電壓基本不變，即空載損耗是一個恒量。而負荷損耗則隨變壓器運行負荷的變化而變化，且與負荷電流的平方成正比。當三相負荷不平衡運行時，變壓器的負荷損耗可看成三只單相變壓器的負荷損耗之和。
從數學定理中我們知道：假設a、b、c 3個數都大于或等于零，那么a+b+c≥33√abc 。
當a=b=c時，代數和a+b+c取得最小值：a+b+c＝33√abc 。
因此我們可以假設變壓器的三相損耗分別為：Qa＝Ia2 R、Qb= Ib2 R 、Qc =Ic2 R，式中Ia、Ib、Ic分別為變壓器二次負荷相電流，R為變壓器的相電阻。則變壓器的損耗表達式如下：
Qa+Qb+Qc≥33√〔（Ia2 R）（Ib2 R）（Ic2 R）〕
由此可知，變壓器的在負荷不變的情況下，當Ia=Ib=Ic時，即三相負荷達到平衡時，變壓器的損耗最小。
則變壓器損耗：
當變壓器三相平衡運行時，即Ia=Ib=Ic=I時，Qa＋Qb＋Qc=3I2R；
當變壓器運行在最大不平衡時，即Ia=3I，Ib=Ic＝0時，Qa=(3I)2R=9I2R=3(3I2R)；
即最大不平衡時的變損是平衡時的3倍。
（2）三相負荷不平衡可能造成燒毀變壓器的嚴重后果：
上述不平衡時重負荷相電流過大（增為3倍），超載過多，可能造成繞組和變壓器油的過熱。繞組過熱，絕緣老化加快；變壓器油過熱，引起油質劣化，迅速降低變壓器的絕緣性能，減少變壓器壽命（溫度每升高8℃，使用年限將減少一半），甚至燒毀繞組。
（3）三相負荷不平衡運行會造成變壓器零序電流過大，局部金屬件溫升增高：
在三相負荷不平衡運行下的變壓器，必然會產生零序電流，而變壓器內部零序電流的存在，會在鐵芯中產生零序磁通，這些零序磁通就會在變壓器的油箱壁或其他金屬構件中構成回路。但配電變壓器設計時不考慮這些金屬構件為導磁部件，則由此引起的磁滯和渦流損耗使這些部件發熱，致使變壓器局部金屬件溫度異常升高，嚴重時將導致變壓器運行事故。
3.2 對高壓線路的影響
（1）增加高壓線路損耗：
低壓側三相負荷平衡時，6～10k V高壓側也平衡，設高壓線路每相的電流為I，其功率損耗為： ΔP1 = 3I2R
低壓電網三相負荷不平衡將反映到高壓側，在最大不平衡時，高壓對應相為1.5I，另外兩相都為0.75 I，功率損耗為：
ΔP2 = 2（0.75I）2R＋（1.5I）2R = 3.375I2R =1.125（3I2R）；
即高壓線路上電能損耗增加12.5％。
（2）增加高壓線路跳閘次數、降低開關設備使用壽命：
我們知道高壓線路過流故障占相當比例，其原因是電流過大。低壓電網三相負荷不平衡可能引起高壓某相電流過大，從而引起高壓線路過流跳閘停電，引發大面積停電事故，同時變電站的開關設備頻繁跳閘將降低使用壽命。
3.3 對配電屏和低壓線路的影響
（1）三相負荷不平衡將增加線路損耗：
三相四線制供電線路，把負荷平均分配到三相上，設每相的電流為I，中性線電流為零，其功率損耗為： ΔP1 = 3I2R
在最大不平衡時，即某相為3I，另外兩相為零，中性線電流也為3I，功率損耗為：
ΔP2 = 2（3I)2R = 18I2R = 6（3I2R)；
即最大不平衡時的電能損耗是平衡時的6倍，換句話說，若最大不平衡時每月損失1200 kWh，則平衡時只損失200 kWh，由此可知調整三相負荷的降損潛力。
（2）三相負荷不平衡可能造成燒斷線路、燒毀開關設備的嚴重后果：
上述不平衡時重負荷相電流過大（增為3倍），超載過多。由于發熱量Q＝0.24I2Rt，電流增為3倍，則發熱量增為9倍，可能造成該相導線溫度直線上升，以致燒斷。且由于中性線導線截面一般應是相線截面的50％，但在選擇時，有的往往偏小，加上接頭質量不好，使導線電阻增大。中性線燒斷的幾率更高。
同理在配電屏上，造成開關重負荷相燒壞、接觸器重負荷相燒壞，因而整機損壞等嚴重后果。
3.4 對供電企業的影響
供電企業直管到戶，低壓電網損耗大，將降低供電企業的經濟效益，甚至造成供電企業虧損經營。農電工承包臺區線損，線損高農電工獎金被扣發，甚至連工資也得不到，必然影響農電工情緒，輕則工作消極，重則為了得到錢違法犯罪。
變壓器燒毀、線路燒斷、開關設備燒壞，一方面增大供電企業的供電成本，另一方面停電檢修、購貨更換造成長時間停電，少供電量，既降低供電企業的經濟效益，又影響供電企業的聲譽。
3.5 對用戶的影響
三相負荷不平衡，一相或兩相畸重，必將增大線路中的電壓降，降低電能質量，影響用戶的電器使用。
變壓器燒毀、線路燒斷、開關設備燒壞，影響用戶供電，輕則帶來不便，重則造成較大的經濟損失，如停電造成養殖的動植物死亡，或不能按合同供貨被懲罰等。中性線燒斷還可能造成用戶大量低壓電器被燒毀的事故

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