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摘要：三相负荷就地平衡和无功就地平衡，可显著降低线路电流幅值，通过过负荷与电气设备烧坏的关系分析，和隐性损坏与安全隐患的关系分析，从而表明两个就地平衡可以消除中低压配电网线路设备过流引发的安全隐患，对安全可靠供电作用巨大。
关键词：三相负荷就地平衡无功就地平衡降低线路电流
0 引言
我们在农村低压电网降损实践中，研发出就地平衡降损法，它包含两个方面内容：三相负荷就地平衡和无功就地平衡。其可以显著降低中低压线损，但对安全供电作用如何？许多人还不清楚，这里特予分析评述。
1 两个就地平衡降低低压电网电流幅值分析
为更形象地说明问题，特定量分析。设某配电台区，配电变压器50kVA，额定电流72A。低压电网负荷有：三相动力负荷20kW，单相负荷20kW。
三相负荷电流，根据P＝√3UICOSφ，没搞无功就地平衡前系自然功率因数，设COSφ＝0.7
I31=P/√3UCOSφ=20/√3×0.4×0.7=41.24（A）
搞了随机补偿后，设COSφ=1
I32=P/√3U＝20/√3×0.4=28.87（A），即电流降下来30％。
单相负荷电流，设单相负载全为电阻性，COSφ＝1
当单相负载分配最偏（即全部接到一相上）时，I11=P/U＝20/0.22＝90.91（A）
单相负载在三相上均衡分配时，每相电流I12=90.91/3＝30.30A
由以上数据，得出：
①单相负载分配最偏且无补偿时，最偏的相线电流为41.24＋90.91＝132.15（A），其他相线电流为41.24A，中性线电流为90.91A。
②单相负载在三相上均衡分配但无补偿时，各相线电流均为41.24＋30.30＝71.54（A），正好小于等于配电变压器的额定电流，中性线电流为0。
③单相负载在三相上均衡分配且搞了随机补偿后，各相线电流均为28.87＋30.30＝59.17（A），小于配电变压器的额定电流，中性线电流为0。
把这3组数据标在同一线路图上，见图1，以直观地对比：
分析：从电流绝对值之和看，第一种情况下电流绝对值之和为305.54 A；第二种为214.62A，较第一种下降了30％；第三种为177.51A，较第一种下降了42％。
再看单根导线电流下降率，第三种情况的59.17A与第一种情况的132.15A相比，59.17/132.15=44.77%，即下降了55％，下降幅度惊人！
第二种和第三种情况，单根导线电流小于配电变压器的额定电流，第三种情况（59.17A）更比配电变压器的额定电流72A降低了18%。
2 供电设备耐受性分析
2.1 主要电力设备过流规定
电力设备的“额定电流”，即长期允许电流。
2.1.1 变压器可以过载运行，一般三相变压器可有负载率不大于1.5（负载电流／额定电流）的偶发性过载。
正常情况下，室外变压器过负荷不得超过30%，室内变压器则不得超过20%。
事故情况下，自然冷却油浸变压器允许的过负荷能力如下面表1：
变压器运行时各部分的温度是不同的，绕组温度最高，其次是铁芯，绝缘油的温度最低，故用上层油温来确定变压器运行中的允许温度。正常运行时，当周围空气温度最高为40℃时，变压器绕组的极限工作温度为105℃，由于绕组的平均温度比油温高10℃，为防止油质劣化，规定变压器上层油温不得超过95℃。而在正常情况下，为使绝缘油不致过速氧化，上层油温不应超过85℃。
若变压器的温度长时间超过允许值，则变压器的绝缘容易损坏。因为绝缘长期受热后要老化，温度越高，绝缘老化越快。当绝缘老化到一定程度时，在运行振动和电动力作用下，绝缘容易破裂，可能发生电气击穿而造成故障。
三相变压器的三相负荷不平衡，将会造成局部过热。在变压器额定负荷下，电流不平衡度为10%时，其绝缘寿命约缩短16%。
2.1.2 电气开关设备（无论总开关或分路开关），其额定电流和电压不应小于工作电流和电压。
2.1.3 导线有“允许载流量（安全载流量）”规定，当通过该导线的电流不大于它的安全载流量时，就不会出现导线过热而发生故障。
2.2 过负荷与电气设备烧坏的关系
这是一个研究课题。自然，不超过额定电流，一般不会烧坏；但超过多少、烧毁情况如何，目前还没有定论。考虑到偶发性短时过负荷一般来说不会造成严重问题，我们以较长时间（如几十分钟至数小时）过负荷来研究，根据上述主要电力设备过流规定，大致应为：超限20～30%范围内，为隐性损坏区。之所以称作“隐性”，是说损伤开始发生，程度悄悄地加重，但一般还未达到损坏的程度，但少数质量低劣、电路有缺陷的电气设备已经损坏。超限30%以上，损坏开始发生、逐渐增多。超限50%以上，损坏大量发生。
3 两个就地平衡与消除供电线路设备安全隐患的关系分析
实现两个就地平衡，负荷较最不平衡时下降55％，且中性线电流为零，就发生了一个天翻地覆的变化，把供电设备从经常工作在“大量損坏区、损坏区和隐性损伤区”拉回到安全运行区，将使供电设备损坏情况大量减少，估计可减少60～80%。
实现两个就地平衡，不仅大大降低了低压电网电流，也使高压线路电流减小许多。因为单相负荷集中于低压某一相的情况，相应引起高压线路同名相电流增大，另两相减小；输送无功电流，亦引起高压线路电流增大。因此，实现两个就地平衡，估计至少使高压线路过流、速断事故减少30%，跌落式熔断器烧坏事故减少50%，同时减少高压线路烧断事故、和变电站开关设备烧坏事故30%。
4 结论
三相负荷就地平衡和无功就地平衡，可显著降低线路电流幅值，是消除中低压配电网线路设备安全隐患的基础工作和治本之策，对于安全可靠供电作用巨大。
参考文献：
[1]翟世隆，李全中，黄德仁.供用电实用技术手册[M].北京：中国水利电力出版社，1998.
[2]靳龙章，丁毓山.电网无功补偿实用技术[M].北京：中国水利电力出版社，1997.
[3]廖学琦.农网线损计算分析与降损措施[M].北京：中国水利电力出版社，2003.
关键词：三相负荷就地平衡无功就地平衡降低线路电流
0 引言
我们在农村低压电网降损实践中，研发出就地平衡降损法，它包含两个方面内容：三相负荷就地平衡和无功就地平衡。其可以显著降低中低压线损，但对安全供电作用如何？许多人还不清楚，这里特予分析评述。
1 两个就地平衡降低低压电网电流幅值分析
为更形象地说明问题，特定量分析。设某配电台区，配电变压器50kVA，额定电流72A。低压电网负荷有：三相动力负荷20kW，单相负荷20kW。
三相负荷电流，根据P＝√3UICOSφ，没搞无功就地平衡前系自然功率因数，设COSφ＝0.7
I31=P/√3UCOSφ=20/√3×0.4×0.7=41.24（A）
搞了随机补偿后，设COSφ=1
I32=P/√3U＝20/√3×0.4=28.87（A），即电流降下来30％。
单相负荷电流，设单相负载全为电阻性，COSφ＝1
当单相负载分配最偏（即全部接到一相上）时，I11=P/U＝20/0.22＝90.91（A）
单相负载在三相上均衡分配时，每相电流I12=90.91/3＝30.30A
由以上数据，得出：
①单相负载分配最偏且无补偿时，最偏的相线电流为41.24＋90.91＝132.15（A），其他相线电流为41.24A，中性线电流为90.91A。
②单相负载在三相上均衡分配但无补偿时，各相线电流均为41.24＋30.30＝71.54（A），正好小于等于配电变压器的额定电流，中性线电流为0。
③单相负载在三相上均衡分配且搞了随机补偿后，各相线电流均为28.87＋30.30＝59.17（A），小于配电变压器的额定电流，中性线电流为0。
把这3组数据标在同一线路图上，见图1，以直观地对比：
分析：从电流绝对值之和看，第一种情况下电流绝对值之和为305.54 A；第二种为214.62A，较第一种下降了30％；第三种为177.51A，较第一种下降了42％。
再看单根导线电流下降率，第三种情况的59.17A与第一种情况的132.15A相比，59.17/132.15=44.77%，即下降了55％，下降幅度惊人！
第二种和第三种情况，单根导线电流小于配电变压器的额定电流，第三种情况（59.17A）更比配电变压器的额定电流72A降低了18%。
2 供电设备耐受性分析
2.1 主要电力设备过流规定
电力设备的“额定电流”，即长期允许电流。
2.1.1 变压器可以过载运行，一般三相变压器可有负载率不大于1.5（负载电流／额定电流）的偶发性过载。
正常情况下，室外变压器过负荷不得超过30%，室内变压器则不得超过20%。
事故情况下，自然冷却油浸变压器允许的过负荷能力如下面表1：
变压器运行时各部分的温度是不同的，绕组温度最高，其次是铁芯，绝缘油的温度最低，故用上层油温来确定变压器运行中的允许温度。正常运行时，当周围空气温度最高为40℃时，变压器绕组的极限工作温度为105℃，由于绕组的平均温度比油温高10℃，为防止油质劣化，规定变压器上层油温不得超过95℃。而在正常情况下，为使绝缘油不致过速氧化，上层油温不应超过85℃。
若变压器的温度长时间超过允许值，则变压器的绝缘容易损坏。因为绝缘长期受热后要老化，温度越高，绝缘老化越快。当绝缘老化到一定程度时，在运行振动和电动力作用下，绝缘容易破裂，可能发生电气击穿而造成故障。
三相变压器的三相负荷不平衡，将会造成局部过热。在变压器额定负荷下，电流不平衡度为10%时，其绝缘寿命约缩短16%。
2.1.2 电气开关设备（无论总开关或分路开关），其额定电流和电压不应小于工作电流和电压。
2.1.3 导线有“允许载流量（安全载流量）”规定，当通过该导线的电流不大于它的安全载流量时，就不会出现导线过热而发生故障。
2.2 过负荷与电气设备烧坏的关系
这是一个研究课题。自然，不超过额定电流，一般不会烧坏；但超过多少、烧毁情况如何，目前还没有定论。考虑到偶发性短时过负荷一般来说不会造成严重问题，我们以较长时间（如几十分钟至数小时）过负荷来研究，根据上述主要电力设备过流规定，大致应为：超限20～30%范围内，为隐性损坏区。之所以称作“隐性”，是说损伤开始发生，程度悄悄地加重，但一般还未达到损坏的程度，但少数质量低劣、电路有缺陷的电气设备已经损坏。超限30%以上，损坏开始发生、逐渐增多。超限50%以上，损坏大量发生。
3 两个就地平衡与消除供电线路设备安全隐患的关系分析
实现两个就地平衡，负荷较最不平衡时下降55％，且中性线电流为零，就发生了一个天翻地覆的变化，把供电设备从经常工作在“大量損坏区、损坏区和隐性损伤区”拉回到安全运行区，将使供电设备损坏情况大量减少，估计可减少60～80%。
实现两个就地平衡，不仅大大降低了低压电网电流，也使高压线路电流减小许多。因为单相负荷集中于低压某一相的情况，相应引起高压线路同名相电流增大，另两相减小；输送无功电流，亦引起高压线路电流增大。因此，实现两个就地平衡，估计至少使高压线路过流、速断事故减少30%，跌落式熔断器烧坏事故减少50%，同时减少高压线路烧断事故、和变电站开关设备烧坏事故30%。
4 结论
三相负荷就地平衡和无功就地平衡，可显著降低线路电流幅值，是消除中低压配电网线路设备安全隐患的基础工作和治本之策，对于安全可靠供电作用巨大。
参考文献：
[1]翟世隆，李全中，黄德仁.供用电实用技术手册[M].北京：中国水利电力出版社，1998.
[2]靳龙章，丁毓山.电网无功补偿实用技术[M].北京：中国水利电力出版社，1997.
[3]廖学琦.农网线损计算分析与降损措施[M].北京：中国水利电力出版社，2003.