|
采用三相四线制供电方式，由于用户较为涣散，线路较长，假设三相负荷不服衡，将直接增加电能在线路的消耗，下面试加分析。
三相四线制结线方式如图1所示。
图1 三相四线制接线方式
这时候单元长度线路上的功率消耗为：
ΔP1=I2aR I2bp I2cR I2o×2R=(1)
式中R--单元长度线路的电阻值，中性线的截面积凡是只有相线的一半，故中性线的单元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，这时候单元长度线路上的功率消耗为：
ΔP=3I2cpR(2)
假设各相电流不服衡，则中性线中有电畅通流畅过，消耗将显著增加。为计议利便，引进负荷不服衡度β概念：
β=(Imax-Icp)/Icp×100(3)
式中Imax--负荷年夜一相的电流值
Icp--三相负荷完全平衡时的相电流值
下面分三种情况计议三相负荷不服衡时线损值的增。
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。代进式(1)，这时候单元长度线路上的功率消耗为：
ΔP1=(1 β)2I2cpR 2(1-β/2)2I2cpR 94β2I2cp×2R=3I2cpR 6β2I2cpR(4)
它与三相负荷平衡时单元长度线路上的功率消耗的比值，称为功率消耗增系数。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。得出单元长度线路上的功率消耗为：
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。这时候单元长度线路上的功率消耗为：
ΔP3=(1-2β)2I2cpR 2(1 β)2I2cpR 9β2I2cp×2R=3I2cpR 24β2I2cpR(8)
K3=ΔP3ΔP=3I2cpR 24β2I2cpR3I2cpR=1 8β2(9)
比力式(5)、(7)、(9)，显然，当负荷不服衡度β相等时，K3＞K2＞K1＞1，对于三相四线制结线方式，由此可得出以下结论：
(1)三相四线制结线方式，当三相负荷平衡时线损小；当一相负荷重，两相负荷轻的情况下线损增较小；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较年夜；当一相负荷轻，两相负荷重的情况下线损增年夜。
(2)当三相负荷不服衡时，非论何种负荷分配情况，电流不服衡度越年夜，线损增也越年夜。
依照规程划定，不服衡度β不得年夜于20。若使β=0.2，则K1=1.08，K2=1.11，K3=1.32，也就是说，相对三相平衡的情况而言，由于三相负荷不服衡(且在规程答理范围内)所引发的线损划分增加8、11、32。
下面绘出了负荷电流不服衡度β与功率消耗增系数K的关系曲线。从曲线上可以较着地看出β对线损的影响。固然，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，应经常丈三相负荷并进行调整，使之平衡，这是降损节能的一项有用措施，对于输送距离比力远的农村配电线路来说，效果尤其显著。
|