三相不平衡，如何判斷與處理？

在低壓配電中，不僅有三相用電設備，也有大量的單相和兩相用電設備；不僅有線性負載，也有非線性負載。由于大量的單相負載或者非線性負載存在，所以三相不平衡是非常常見的。在低壓配電中為了讓三相平衡，我們盡可能把單相負載按照功率及性質(zhì)均分在三相火線上。

三相平衡判斷

我們通常所說的三相不平衡都是指三個火線中每根火線上所帶負載功率不一致。我們都知道功率的計算公式為：

從功率計算公式可以看出，功率大小和電壓、電流、功率因素有關。三相電壓波動及偏差很小，幾乎可以認為是不變的。一般三相線路中兩相設備占比少，所以三相功率因素也幾乎一致。所以可以通過監(jiān)測三相電流來判斷三相是否平衡。

圖示：配電柜三相電路表

在低壓配電柜上，我們經(jīng)�？梢钥吹饺齻�電流表。從這三個電流表的數(shù)值就可以反映出三相功率是否平衡。實際上由于三相電流非常大，電流表不可能造那么大，所以配電柜上的電流表都是接在電流互感器上。

圖示：母線排接電流表的互感器

圖示：低壓配電柜系統(tǒng)圖中的電流互感器

三相平衡處理

根據(jù)相關標準，三相配電線路要求電流不平衡度控制在10%以內(nèi)，當三相電路偏差超過10%就需要進行處理。

當三相不平衡時，我們要根據(jù)相應的原因來選擇合適的處理方法。一般三相不平衡產(chǎn)生的主要原因有三相負荷分配不平均，接地故障，某相斷線，諧振，各相功率因素不一致等。

1. 三相負荷分配不均

我們都知道三相線路中有很大單相或者兩相負載，并且它們用電是一直波動的。這個一般是設計上的問題。

比如某宿舍樓一樓全部是A車間員工，并且采用A相火線；二樓全部是B車間員工，并且采用B相火線；三樓全部是C車間員工，并且采用C相火線。當A車間下班時，一樓用電激增，而二樓和三樓用電卻很少。同樣，當B車間下班時，二樓用電激增，而一樓和三樓用電卻很少。這樣就造成三相不平衡。那么我們可以把相同時間段下班的員工，分散安排在各層即可解決這個問題。

2. 接地故障/斷線

當某一相出現(xiàn)接地故障或者斷線時，那么該相的電壓會下降非常多。三相電壓不平衡，那么電流自然也就不平衡了。

3. 諧振

隨著工業(yè)的飛速發(fā)展，非線性電力負荷大量增加，某些負荷不僅產(chǎn)生諧波，還引起供電電壓波動與閃變，甚至引起三相電壓不平衡。這種情況就需要采用濾波器了。

4. 各相功率因數(shù)不一樣

現(xiàn)在三相線路中有很多兩相負載，比如單相380焊機等。它們的存在會造成各相功率因素不一樣，那么各相電流也會不一致。如果是這種原因?qū)е氯�相不平衡，可以采用智能補償。它可以同時補償三相線路的功率因素，也可以單獨對某一相進行功率補償。實際應用表明，可使三相功率因數(shù)補償?shù)?.95以上，使不平衡電流調(diào)整到變壓器額定電流的10%以內(nèi)。

三相平衡危害

三相不平衡會造成中性線電流變大，中性線電位升高，線路損耗增加。特別是如果中性線斷線，就會造成某相電壓升高很多，某相電壓降低很多。電壓升高的一相上的負載會燒壞，電壓低的一相設備無法工作。

三相不平衡也會造成變壓器損耗的增加，因為配電變壓器的功率損耗是隨負載的不平衡度而變化的。三相不平衡也會造成三相電壓偏差變大，從而讓三相用電設備效率變低。

以上就是我的一些個人見解，如果還有其他不足，歡迎大家補充！

我是電工學院，專門負責電工培訓、考證；如果你對電工感興趣，可以關注我！如果覺得不錯，記得點贊、評論、轉(zhuǎn)發(fā)！感謝！

三相電壓不平衡，如何判斷與解決？

現(xiàn)在農(nóng)村生活水平不斷提高，很多大功率家電進入家庭。例如空調(diào)、電飯煲、電磁灶、電暖器等家電，多數(shù)單臺容量都在上千瓦，都是采用單相電，使得農(nóng)村低壓電網(wǎng)單相負荷劇增。在單相用電劇增的情況下，倘若不注意低壓電網(wǎng)三相負荷平衡，會使得三相負荷不平衡度增加從而帶來不利影響。但是在低壓電網(wǎng)中，三相負荷不平衡問題也是非常普遍的現(xiàn)象。

從上簡述來看，三相不平衡產(chǎn)生的原因是什么呢？

在電力系統(tǒng)中，三相不平衡是由三相負荷及或系統(tǒng)元件三相不對稱所致。三相負荷不平衡，造成三相負荷不平衡原因是多方面，例如用電負荷分配不均勻、用電負荷隨機變化、大功率負載增多及其它外力因素等也會造成三相負荷不平衡。

從開篇說到的，那屬于大功率負載增多引起農(nóng)村低壓電網(wǎng)三相負荷不平衡的一種原因。不管哪種原因引起的三相負荷不平衡，都會對電網(wǎng)產(chǎn)生影響。因為三相電壓或電流不平衡就會對電力系統(tǒng)和用戶帶來一系列危害，這些危害會給生產(chǎn)造成損失是不可估量的。實際上我們作為用戶，我們使用的負載可能會存在許多沖擊性負荷，由于不平衡沖擊性負荷的存在，不僅僅產(chǎn)生的是三相負荷不平衡和電壓波動，而且在電力系統(tǒng)中會有大量的高次諧波注入，導致三相負載處于不平衡狀態(tài)。

三相負荷不平衡會帶來那些影響呢？

1、加大線路損耗，原因是在三相四線系統(tǒng)中，當工作狀態(tài)是三相不平衡情況，則中性線就會有電流產(chǎn)生，因此增加了線路損耗。

2、變壓器損耗增加，原因是當變壓器工作狀態(tài)為三相不平衡時，其會產(chǎn)生零序電流從而導致零序磁通出現(xiàn)，使得變壓器發(fā)熱變得更加嚴重。

3、產(chǎn)生低電壓，用電安全得不到保障。原因是三相負載不平衡，就會造成變壓器內(nèi)部三相不等壓降。出現(xiàn)了如此現(xiàn)象；重載相電壓拉低、輕載相電壓升高，那么前者造成低電壓，后者造成用電設備損壞，甚至危及人身安全。

上面述說了三相不平衡的危害，接下來問題就是如何測量低壓電網(wǎng)三相負荷平衡情況？

在農(nóng)村低壓電網(wǎng)供電方式；主干線及支線則采用三相四線制，分線支及電能表集裝箱接戶線采用兩線制。測量三相負荷平衡狀態(tài)時，通常情況下采用鉗形電流表或?qū)Ｓ萌�相電流平衡測試儀進行測量。用鉗形電流表進行測量，測量的只是低壓電網(wǎng)的瞬時負荷電流，還不能準確的確定低壓電網(wǎng)三相負荷是否平衡。

而用專用三相電流平衡測試儀進行測量，不僅能測量低壓電網(wǎng)某一時間段或某一時期的三相電流，還能計算每個時段的三相電流不平衡度。因此，專用三相電流平衡測試儀能夠準確的判斷三相負荷是否平衡，可是價格也貴。

倘若測量得知三相負荷不平衡，如何解決呢？

1、負荷相序平衡。在不改變配電網(wǎng)的初始建設架構(gòu)前提下，依靠人工或自動換相裝置將負荷平均分配。2、配電網(wǎng)重構(gòu)。改變網(wǎng)絡中聯(lián)絡開關的開合狀態(tài)，實現(xiàn)饋線或變壓器之間負荷轉(zhuǎn)移，達到降低電網(wǎng)損耗、平衡負荷和提高電能質(zhì)量。3、負荷補償。對不平衡負載直接補償，對三相電網(wǎng)中不平衡現(xiàn)象進行快速且有針對性治理。

我們常說的三相不平衡常常是指三相電流的不平衡，那么如何判斷三相電流的不平衡呢？如果遇到了三相電流的不平衡那應該如何進行解決呢？下面我就以上兩個問題同朋友們說說我的看法，說的不周之處歡迎指正。

在我們電工基礎中有一個概念叫“三相電流不平衡度”，它的意思是說：在三相電流中的最大值或者最小值與三相平均值之差占三相平均值的百分比。

下面我來說說判斷的方法，我們假設在三相電流I1、I2、I3中，其中有一相是最大的電流值我們用Imax來表示；有一相是最小的電流值我們用Imin來描述。IP作為三相電流的平均值，用表達式表示為：IP=（I1+I2+I3）/3。那么⊿I所代表的三相不平衡度用式子表達就是⊿I=【Imax-IP/IP】X100%。這時候我們要分兩種情況來判斷，一種是當電路在控制運行時其⊿I的值在±10%以內(nèi)我們認為三相電流基本是平衡的；當在滿載運行的時候⊿I的值在±3%以內(nèi)我們認為三相電流基本是平衡的.

當然我們在計算三相電流是否平衡的時候也應該看三相電壓是否平衡，在實際生產(chǎn)中做到三相電壓平衡是比較困難的。在一般情況下三相電壓的不平衡度只要不超過±0.5%，都是認為三相電壓是基本平衡的。以上是我對三相電路不平衡度的判斷方法。

下面說說出現(xiàn)了三相不平衡如何處理的問題。如果出現(xiàn)三相電路不平衡首先要檢查電源的電壓是否平衡；在進行負載分布時三相電路中的每一相負載分布要均衡，特別是對于兩相用電負載來說尤為重要；對于三相負載來說要保證其控制電路主接觸點要接觸良好、主線路要保證不松動、連接點無氧化等現(xiàn)象的發(fā)生；另外采用一些補償措施也是保證三相電路平衡的有效方法。

以上就是我對這個問題的解答，歡迎大家積極參與討論這個話題，敬請關注電子及工控技術(shù)。

你好，我是電工基礎課，很榮幸能回答這個問題。

首先不得不說，你這個問題有點模糊，是三相電流不平衡還是三相電壓不平衡啊？既然說到不平衡了，咱們就兩方面都講一下。

一、三相電壓不平衡：

造成三相電壓不平衡的原因非常簡單，在照明和動力混合用電或單相和三相動力混合用電的電網(wǎng)中，當單相負載很大（電焊機、干燥箱等），以及電源發(fā)生故障時，都可以造成三相電壓不平衡。但只要任意兩相間電壓差數(shù)不大于5％時，允許電動機在額定負載下長期運行。

二、三相電流不平衡：

電動機在運行中造成三相電流不平衡的原因有哪些呢？我來為您解答一下。

如果監(jiān)視電流表指示或用鉗形電流表測出三相電流不相等，且不平衡度超過了10％，那么就要查找問題點了，可能有以下幾個原因：

1. 三相電源電壓嚴重不平衡（即不相等）；
2. 三相繞組中有一相斷路或一相熔絲燒斷等造成缺相運行，此時斷路相沒有電流，其他兩相電阻變大；
3. 繞組匝間或相間有局部短路，而熔絲又燒不斷時便形成三相電流不平衡；
4. 三相繞組中某一組的一條并聯(lián)支路或幾條并聯(lián)支路斷路，造成三相阻抗不等，也就會使三相電流不平衡；
5. 三相定子繞組中一相首末端弄錯，如果熔絲沒有燒斷也會產(chǎn)生三相電流不平衡。

1. 如果是三相電壓不平衡，就要重新匹配每一相所帶負荷，使其三相電流均衡；
   
2. 用萬用表測試電源和負荷側(cè)線路（空開、電纜）是否由于斷路造成缺相運行，并對故障點進行維修；
3. 如果測試電機首尾端接線錯誤，查找正確的首尾端重新接線。電機出現(xiàn)故障，就得更換電機。
4. 投入使用低壓無功補償器，可以有效的控制解決三相電流不平衡的問題。
   

三相不平衡，通常指的是三相四線供電分配不平衡，主線路三條火線承載的電流不一樣，一般可以根據(jù)變壓器端的計量進行參考，相差應該在15%左右為宜。

什么是三相平衡？

首先，沒有絕對的平衡，只有相對平衡。

三相異步電動機，三相繞組，線圈電阻相差不大，所以他們承載的電流就差不多，在正常情況下，我們就可以說電動機的三相繞組，三相平衡。

比如，額定功率為7.5千瓦的三相電動機，額定電流為15安，這就是說，電動機每相繞組的額定電流為15安。當某一相繞組匝間短路，電阻變小，這時候這一相的電流就會增大，三相電流就不平衡。

如何判斷呢？當然是鉗形萬用表來測量。根據(jù)電動機額定電流的大小，把鉗形萬用表調(diào)到相應的檔位（比額定電流要大一些。），然后分別測量三相電流，電流較大的一相就可能有匝間短路現(xiàn)象，同時，短路一相電動機的體表溫度較高。

三相四線電流不平衡在所難免，只要控制在適當?shù)姆秶�，對變壓器不造成危害，電網(wǎng)就可以正常運行。

三相4線供配電都是混用電力，而且電力分散，三條火線分別供給千家萬戶。

不同的用戶使用的設備不一樣。有冰箱，有空調(diào)，有照明，有熱水器，有水泵，有的只用單相電，有的要使用三相電，而且隨著用電戶的需求，設備可以不斷增加或者減少，所以根本沒法做到平衡。

再者，所使用的功率大小也不一樣，在終端用電這一塊，我們根本沒法控制。

所以，要控制三相四線供電的基本平衡，只能在總分配上做調(diào)整。發(fā)現(xiàn)三相不平衡比較嚴重時，只有采取電力再分配，或者采取功率補償，提高功率因素。

如果是局部集中用電，比如學校，工廠集體宿舍，可以采取限電限流的措施，在保證供電平衡的同時還可以避免大功率帶來的過載跳閘，減少維護成本。

以上就是我的分析和解答。本人不是供配電專業(yè)，也并非供電公司工作人員，所有觀點都是個人看法，不足之處還請路過的大神多多指教，一定接受并認真學習，謝謝！

三相不平衡是指在電力系統(tǒng)中三相電壓或電流幅值不一致，超出范圍。

三相不平衡是電能質(zhì)量的主要指標。

三相不平衡其實分為

• 電壓三相不平衡
• 電流三相不平衡

三相平衡電路接法

三相電壓不平衡原因

原因一

系統(tǒng)故障，如缺相，接線虛等。

原因二

另一種原因可能是負載不平衡引起的。

原因三

低壓配電系統(tǒng)中，中性線故障。

不平衡的危害

• 不平衡電流會造成線路的銅損及變壓器的鐵損，甚至會影響設備的正常運行。
• 造成電網(wǎng)電能浪費

• 產(chǎn)生零序電流
• 設備效率降低

不平衡解決方法

將不對稱負荷分散接到其它供電部位。

使用交叉換相方式。

裝設平衡裝置

加強對三相負荷的調(diào)整

我們?nèi)粘Ｉ�活中使用的是交流電，可以通過萬能表檢測出電壓是否平衡。建議使用數(shù)字萬能表，將調(diào)節(jié)開關轉(zhuǎn)到v～，最大數(shù)值電壓值500v，兩支表筆分別與導線接觸，就能很直觀的讀出每相電電壓的高低。通過數(shù)值的高低，就能判斷出哪一相電的電壓高。

比如：把a.b.c分別代表三根導線。ab間電壓360v，bc間電壓400v，ac間電壓420v。

還有一種方式，就是將萬能表的兩根表筆，分別與火線及零線接觸，就能具體的看出究竟哪一根火線的電壓高及具體數(shù)值。但是請注意，這種檢測方法不要將表筆的正負極弄錯了，+代表正極，與火線接觸，_代表負極與零線接觸。

解決辦法：可在電壓高的火線上，加裝單相的用電器。用電器的功率不宜太大。

通常是選擇三相電流作為三相不平衡的判斷參數(shù)。

程序在一段時間內(nèi)采集并計算A、Ｂ、Ｃ三相電流，比如50Hz的市電，可以取5個市電周期100ms作為1個計算周期，在100ms時間內(nèi)計算三相電流的AD平均值或者真有效值，并通過標定的程序算出真實的電流數(shù)值。

然后通過不平衡度的算法計算不平衡度，一般有兩種不同的算法:

1. (三相中的最大電流-三相中的最小電流)/最大電流

2. 平均電流＝(Ａ相電流+B相電流+C相電流)/3，算出(三相電流-平均電流)的絕對值，取出絕對值中的最大值，根據(jù)公式，絕對值的最大值/平均電流，得到不平衡度。

在程序中，設定允值不平衡度的起始判斷條件，以及不平衡度的判斷閾值。

比如，起始判斷條件為平均電流100A，不平衡度的判斷閾值為50%。

則如果平均電流大于100A，不平衡度超過50%時，判斷三相不平衡。

為了提高可靠性，通常還需要一個不平衡度的計數(shù)，一個計算周期內(nèi)檢測到不平衡，則將計數(shù)值加1，否則減1,當計數(shù)值超過一個設定數(shù)值時，才真正判斷為不平衡故障。

當發(fā)生不平衡故障時，程序可以控制繼電器或者交流接觸閉合報警回路，提醒用戶處理。

如果是不平衡會造成嚴重后果，比如導致變壓器發(fā)生偏勵磁故障，變壓器發(fā)熱過大，可能造成火災事故，則應該通過脫扣的控制回路，斷開負載。

三相電源如果是純阻性的平衡負載，零線電流是為0，零線就是為了保證3相平衡而使用的，假設3相中只有1相負載了1A，那么零線電流為1A，如果3相中的2相電流各為1A，那么零線電流為1.41A，如果三相負載均衡，零線無電流。

因為三相電相位差120度，中性點電壓為三相電壓的復數(shù)和，若是三相平衡中性點電壓剛好為0，不平衡時三項復數(shù)和不為零，中性點電壓不為零，也是常說的零線帶電。

1、解決三相負荷電流不平衡的方法根據(jù)實際情況仔細查找原因，比如照明系統(tǒng)，應核查每一回路的燈具數(shù)量，按照規(guī)范規(guī)定每一單相回路電流不應超過15A 等。查找出原因后，按要求系統(tǒng)規(guī)劃配電線路的承載負荷量，合理分配每一單相回路的負荷，使三相趨于平衡，同時要定期對配電線路的三相負荷電流進行在線測試，和對零線電流的測試。、在以后的施工中，選擇電纜和按裝設備時，應選擇中性線截面積和相線截面積相等，從根本上解決因三相負荷嚴重失衡出現(xiàn)危險溫度造成的電氣事故和電氣水災。把單相用戶均衡地接在A、B、C三相上，減少中性線電流，降低損耗。同時要減少單相負載接戶線的總長度。

2、如果單相用戶功率因數(shù)較低，就應進行無功補償。也可以裝置三相斷相保護器，當任何一相斷相時，能立即切斷電源以消除三相不平衡。

采用三相平衡系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)及產(chǎn)品。如三相平衡系統(tǒng)節(jié)電器 。

3、公用變出線至進戶表電源側(cè)的低壓干線、分支線應盡量采用三相四線制，減少迂回，避免交叉跨越。

4、無論架空或電纜線路，相線與零線應按A、B、C、O采用不同顏色的導線或標識，并按一定順序排列。在低壓線路架好、下線集裝各戶電能表前，要把變壓器下的單相負荷用電戶統(tǒng)一規(guī)劃，均衡地分配到低壓線路的三相上，并記錄在冊。下線集表施工時要查對無誤。表箱編號要注明相位，如“***線路A相**號”。 下線集表完工后，要看一下低壓電網(wǎng)實際運行三相負載是否在平衡度范圍內(nèi)，必要時可做些調(diào)整。(5)在以后發(fā)展用戶或變更用戶時，要顧及三相平衡問題，在實際工作中形成常態(tài)機制，不斷完善提高。

　　沒有絕對的平衡，但要相對的平衡，以平衡度指標為限，在實際工作中加大負荷調(diào)查分析力度，將各變壓器各類負載最大、平均負荷及發(fā)展趨勢記錄在案，經(jīng)常性對目2變負荷電流進行測試，及時發(fā)現(xiàn)不平衡超標情況，反饋負荷分析同時，不定期組織進行有針對性地調(diào)整。只有這樣，才能從根本上控制不平衡現(xiàn)象發(fā)生，避免發(fā)生損壞用電設備等故障和事故。