電網三相電壓不平衡的原因

返回列表來源：發布日期：2025-10-17 17:08:17【大中小】

電網理想運行狀態下，三相電壓應幅值相等、相位互差120度。但在實際運行中，三相電壓不平衡是常見的電能質量問題。其定義為三相電壓在幅值上不相等或相位差不是120度的現象。電壓不平衡會導致電機額外發熱、變壓器容量利用率下降、線損增加，并可能引發保護裝置誤動。

三相電壓不平衡

導致電網三相電壓不平衡的原因可分為以下兩大類：

一、負荷側原因

1、不對稱負荷的接入

大容量單相負荷：這是最直接的原因。例如，電氣化鐵路的單相牽引負荷、大型電焊機、單相電爐等大功率設備接入三相系統的一相或兩相，會導致該相電流遠大于其他相，從而在系統阻抗上產生不相等的電壓降，引發電壓不平衡。

2、負荷分配不均

即使在主要由三相負荷和眾多單相負荷組成的低壓配電網（如居民區、商業區）中，若未能將單相負荷（如家庭用電）相對平均地分配到a、b、c三相上，就會導致三相電流差異顯著。

3、不對稱運行故障

系統中出現單相或兩相斷線（非全相運行）故障時，會造成嚴重的三相電壓不平衡。

二、系統側原因

系統側元件本身的不對稱也會導致電壓不平衡，通常在空載或輕載時更為明顯。

1、輸電線路參數不對稱

由于架設方式、換位不充分或線路老化程度不同，三相輸電線路的對地電容和相間互感可能存在差異。這種線路參數的不對稱會導致即使在三相電流平衡的情況下，也會產生不平衡的三相電壓。

2、不對稱系統故障

單相接地故障是導致系統側嚴重電壓不平衡的典型原因。當中性點有效接地系統發生單相接地時，故障相電壓顯著降低，非故障相電壓升高，造成嚴重的電壓不平衡。

電網電能質量優化

電網三相電壓不平衡的原因主要源于負荷側的不對稱用電和系統側元件本身的不對稱性。其中，大容量單相負荷的集中接入和低壓配電系統中單相負荷分配不均是導致日常電壓不平衡最為普遍的因素。而系統側原因（如線路不對稱、故障）通常在特定條件下凸顯。

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