三相負(fù)載

三相負(fù)載指使用三相交流電源的用電設(shè)備，例如三相電動(dòng)機(jī)、三相電熱爐，也可以是幾個(gè)使用單相電源的用電設(shè)備的組合，例如三個(gè)或四個(gè)燈泡等。

但是對(duì)于眾多的單相用電設(shè)備的組合，往往要求盡量均衡地分配在三根相線上。

三相負(fù)載也必須采用一定的連接方式接入三相電源，才能體現(xiàn)三相電源供電的優(yōu)越性。三相負(fù)載也有兩種連接方法，即星形連接和三角形連接。

建筑物中的大量用電設(shè)備是采用星形連接的方式接入三相電源的。

在生產(chǎn)、生活用電中，三相負(fù)載不平衡時(shí)，使變壓器處于不對(duì)稱運(yùn)行狀態(tài)。不但造成變壓器的損耗增大，甚至?xí)?dǎo)致變壓器燒毀。根據(jù)變壓器運(yùn)行規(guī)程規(guī)定，在運(yùn)行中的變壓器中性線電流不得超過變壓器低壓側(cè)額定電流的25%。為此，對(duì)三相負(fù)載不平衡造成對(duì)變壓器的危害，結(jié)合我所供電的情況，進(jìn)行淺析。

(1)三相負(fù)載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(fù)載損耗。正常情況下變壓器運(yùn)行電壓基本不變，即空載損耗是一個(gè)恒量。而負(fù)載損耗則隨變壓器運(yùn)行負(fù)荷的變化而變化，且與負(fù)載電流的平方成正比。當(dāng)三相負(fù)載不平衡運(yùn)行時(shí)，變壓器的負(fù)載損耗可看成三只單相變壓器的負(fù)載損耗之和。變壓器在任意負(fù)載下運(yùn)行時(shí)的功率損耗根據(jù)功率損耗公式計(jì)算，其相應(yīng)的有功損耗卻不同。變壓器在相同輸出容量的情況下，三相負(fù)載不對(duì)稱運(yùn)行會(huì)大大增加變壓器的損耗，而且這種損耗是長(zhǎng)期的，造成很大的浪費(fèi)。

(2)三相負(fù)載不平衡運(yùn)行會(huì)造成變壓器零序電流過大，局部金屬件溫升增高：

在三相負(fù)載不平衡運(yùn)行下的變壓器，必然會(huì)產(chǎn)生零序電流。由于變壓器內(nèi)部零序電流的存在就會(huì)在鐵芯中產(chǎn)生零序磁通。這些零序磁通就會(huì)在變壓器的油箱壁或其他金屬構(gòu)件中構(gòu)成回路。但配電變壓器設(shè)計(jì)時(shí)是不考慮這些金屬構(gòu)件為導(dǎo)磁部件，所以由此引起的磁滯和渦流損耗往往會(huì)造成這些部件發(fā)熱，致使變壓器局部金屬件溫度升高，嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致變壓器運(yùn)行事故。

此外，三相負(fù)載不平衡運(yùn)行引起的不平衡電壓存在著正序、負(fù)序、零序三個(gè)電壓分量，將使電動(dòng)機(jī)出力減少。如果電動(dòng)機(jī)中性線接N線，零序電流通過電動(dòng)機(jī)繞組將會(huì)消耗電能，引起熱，且消耗較大的無功功率。其次，三相負(fù)載不平衡運(yùn)行，將增加輸配電線路的損耗。在輸送相同容量電能的情況下，其消耗掉的功率比對(duì)稱負(fù)載運(yùn)行時(shí)多得多，將造成很大的浪費(fèi)。