動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償三相電壓或電流不對稱會對電力系統(tǒng)中的發(fā)電、輸電、配電設(shè)備及用電設(shè)備造成一系列的危害。分別敘述如下:
1.增加了線路損耗
電流通過導(dǎo)線時(shí),由于導(dǎo)線電阻的作用,將在導(dǎo)線上產(chǎn)生功率損耗。當(dāng)負(fù)荷不平衡時(shí),則存在負(fù)序及零序電流。它們在流經(jīng)導(dǎo)線時(shí)會在負(fù)序和零序阻抗上產(chǎn)生壓降,造成電能損耗。不平衡度越大,線路損耗也越大。
2.增加了配電變壓器的有功損耗
對鐵心而言,有一個(gè)激磁零序電流,它受零序激磁阻抗控制,根據(jù)磁路的設(shè)計(jì),這一零序激磁阻抗較大,相對地電壓的對稱會受到影響,中性點(diǎn)會偏移。對三相三柱的磁路而言,零序磁通不能在磁路內(nèi)形成回路,必須在油箱壁及緊固件內(nèi)形成回路,而油箱壁及緊固件內(nèi)的磁通會產(chǎn)生較大的渦流損耗,因而使動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償變壓器的鐵損增加。當(dāng)零序電流過大導(dǎo)致零序磁通過大時(shí),由于中性點(diǎn)漂移過大會引起某些相電壓過高而導(dǎo)致鐵心飽和,使鐵損急劇增加。
3.降低了配電變壓器出力
變壓器容量的設(shè)計(jì)和制造是按照三相負(fù)荷平衡條件確定的,其三相繞組結(jié)構(gòu)和性能是一致的,每相額定容量相等,最大允許出力受每相額定容量限制。三相負(fù)荷不平衡時(shí),其最大出力只能按三相負(fù)荷中最大一相不超過額定容量為限,負(fù)荷輕的相就富裕容量,從而使變壓器出力降低,而變壓器出力降低程度與平衡度有關(guān),不平衡度越大,出力降低程度越大。由于上述規(guī)定,限制了接線配電變壓器接用單相負(fù)荷的容量,也影響了變壓器設(shè)備能力的充分利用。
4.造成三相電壓不對稱
配電變壓器是按照三相對稱運(yùn)行設(shè)計(jì)制造的,各相繞組的電阻、漏抗和激磁阻抗基本一致。三相負(fù)荷平衡時(shí)變壓器內(nèi)部壓降相同,其輸出電壓是對稱的。動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償三相負(fù)荷不平衡時(shí),各相電流不一致,中性線有電流通過,三相四線制線路中,中性線截面一般為線截面積的一半,具有較大的阻抗壓降,從而使中性點(diǎn)位移,各相電壓發(fā)生變化,造成三相電壓不平衡,三相負(fù)荷不平衡度越大,三相電壓不平衡程度越嚴(yán)重。
5.影響電動(dòng)機(jī)輸出功率,并使繞組溫度升高
三相負(fù)荷不平衡造成的三相電壓不對稱,將在感應(yīng)電動(dòng)機(jī)定子中產(chǎn)生逆序旋轉(zhuǎn)磁場,電動(dòng)機(jī)在正、逆兩序旋轉(zhuǎn)磁場的作用下運(yùn)行。由于正序旋轉(zhuǎn)磁場比逆序旋轉(zhuǎn)磁場強(qiáng),所以電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向不變，但由于轉(zhuǎn)子逆序阻抗小,因此逆序電流大。逆序磁場、逆序電流將產(chǎn)生較大的制動(dòng)力矩,使電動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償輸出功率降低,繞組溫度升高,危及電動(dòng)機(jī)安全運(yùn)行。
6.引起以負(fù)序分量為啟動(dòng)元件的多種保護(hù)發(fā)生誤動(dòng)作(特別是電網(wǎng)中同時(shí)存在諧波時(shí)),這對電網(wǎng)安全運(yùn)行是有嚴(yán)重威脅的。