电能质量：三相不平衡

电能质量中，我们关心的一个重要的指标就是电网的三相不平衡问题，其对电力系统的影响有很多。我们在日常生活中，大多数的电器设备都是单相的负载设备，然而构成我们的电力系统却是三相的电力系统，某一相负载相对于其他相负载的多或者少都会造成电力系统中的负载不平衡，我们的生活用电使用负载大小相对来说并不是很大，可以通过合理的构建用户的用电网络达到负载的基本一致，然而在工业用电中，这种情况就完全不一样了。供电点的三相电压和电流的不平衡极易出现，造成电路的损耗严重，当单向负载的造成的不平衡超过了配电网的可以承受范围时，整体的电力系统安全就会收到影响。

主流的电力系统一般是三相电的电力系统，多想电力系统也会有不平衡问题，但是不在讨论的范围内。三相电力系统的电压在空间上相差120度的角度，按照中国的电网规定连接点的正常电压不平衡度允许值为2%，短时不可以超过4%。三相电压不平衡是衡量电力系统的一个重要的指标。

居民楼安装用电中一般需要将三相的负载进行合理的分配，以保证负载的平衡性，在居民用电中，动力用电和照明用电一般混在一起，会加大电力系统的电压不平衡。一个难以预知的情况是用户的使用习惯，用电的设备的变化会导致用电负荷的不稳定，三相电力系统难以能保证三相负载的平衡。三相电力负荷需要形成较好的负荷检测，在配电网中对负载的分配进行实时的检测，从而实时调整大规模用电的三相负荷的平衡。

三相电力系统中，单向负荷的存在会造成三相的不平衡，这样的不平衡对三相四线制的系统造成极大的损耗，中线电流会加大损耗，加大电路损伤。由于三相的不平衡，会给三相的供电变压器带来负担，由于变压器的容量有限，当某相的电压达到极值时，变压器的出力达到极限，会带来额外容量的浪费。配变在三相负载不平衡工况下运行，将产生零序电流，该电流将随三相负载不平衡的程度而变化，不平衡度越大，则零序电流也越大。运行中的配变若存在零序电流，则其铁芯中将产生零序磁通。从而使配变的钢构件局部温度升高发热。配变的绕组绝缘因过热而加快老化，导致设备寿命降低。同时，零序电流的存也会增加配变的损耗。会影响用电设备的安全运行使得电动机的效率下降。

为了解决这些问题，在配电系统中，应该注意电力负荷的分配，使得在空间适度上三相电力负荷的平衡，此外，还有被动治理的方法，这些设备的基本原理就是讲多余的电能通过这些装置，讲电流从某相转移到另外的相。

满足一下的几点原则。一是需要注意到电流的治理应当有两个内容，一个是补偿功率因数，一个是调节三相电流不平衡，这两者共同确定了补偿所需要的无功功率。第二点，在实际的工程施工时，应当采用全容性的治理方式，与电感补偿相区分，避免出现严重过补偿的情况。第三点是需要考虑到负荷是会随着时间的变化而变化的，基于这种特性，补偿量也应该根据负荷的变化进行适当的调整。在上面中提到的，增设用电的检测设备也是非常必要的，可以随时调整用电的负荷分配。