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[摘 要]面对低压电网中不平衡电流造成的危害，本文在相线与相线之间跨接的电感或者电容具有在相线之间转移有功功率作用的基础上，进一步分析了如何恰当地选择电容器的接法，就可以达到即补偿功率因数又调整不平衡电流的目的，并就电容的各种投切方式进行了详尽比较分析，找到了使用调整不平衡电流功率因数补偿装置可以大大减少不平衡电流和取得节能效果的方法。
[关键词]不平衡电流 补偿电容 功率因数
中图分类号： V587 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）25-0201-01
三相不平衡电流的危害是多方面的，特别是不平衡电流增大将大大增加线损。由于对于三相不平衡电流，除了尽量合理地分配负荷之外几乎没有什么行之有效的解决办法。正因为找不到解决问题的有效办法，因此反而不被人们所重视。
1.不平衡电流的危害
电压的变化范围过大 电网供电不足，供电部门采取降压供电，或地处偏远地带，损耗过多，导致电压偏低。电网用电太少，导致电压偏高电压低负载不能正常工作，电压太高，负载使用寿命缩短，或将负载烧毁。
波形失真（或称谐波Waveform Distortion） 普遍的波形失真指标准电源波形的多种谐波。电网谐波产生的原因是整流器、UPS电源、电子调速装备、荧光灯系统、计算机、微波炉、节能灯、调光器等电力电子设备和电器设备中开关电源的使用或二次电源本身自身产生。 谐波对公用电网的危害主要包括：
1）使公用电网中的元件产生附加的谐波损耗，降低了发电、输变电设备的效率，大量的3次谐波流过中性线时，会引起线路过热甚至发生火灾；
2）影响各种电气设备的正常工作，除了引起附加损耗外，还可使电机产生机械振动、噪声和过电压，使变压器局部严重过热，使电容器、电缆等设备过热、绝缘老化、寿命缩短，以致损坏；
3）会引起公用电网中局部并联谐振和串联谐振，从而使谐波放大，使前述的危害大大增加，甚至引起严重事故；
4）会导致继电保护和自动装置误动作，并使电气测量仪表计量不准确；
5）会对邻近的通信系统产生干扰，轻者产生噪声，降低通信质量，重者导致信息丢失，使通信系统无法正常工作。
突波（或称电涌Power Surges） 指在瞬间内（数毫秒间）输出电压有效值高于额定值110%，持续时间达一个或数个周期。是破坏精密电子设备的主要元凶。除受到雷击产生外另外主要是由于在电网上连接的大型电气设备关机开机时，电网因突然卸载而产生的高压。
电涌的危害： 计算机技术发展至今，多层、超规模的集层芯片，电路密集，趋向是集成度更高、元器件间隙更小、导线更细。几年前，一平方厘米的计算机芯片有 2，000个晶体管而现在的奔腾机则超过10，000，000个。从而增加了计算机受电涌损坏的概率。 由于计算机的设计和结构决定了它应在特定的电压范围内工作。当电涌超出计算机能承受的水平时，计算机将出现数据乱码，芯片被损坏，部件提前老化，这些症状包括：出乎预料的数据错误，接收/输送数据的失败，丢失文档，工作失常，经常需要维修，原因不明的故障和硬件问题等等。
雷电电涌远远超出了计算机和其它电气设备所能承受的水平，绝大多数情况下，造成计算机和其它电器设备的当即毁坏，或数据的永远丢失。即使是一个20马力的小型感应式发动机的启动或关闭也会产生3，000-5，000伏的电涌，使和它共用同一配电箱的计算机在每一次电涌中都会受到损坏或干扰，这种电涌的次数非常频繁。 电涌对敏感电子电器设备的影响有以下类型： 破坏 电压击穿半导体器件 破坏元器件金属化表层 破坏印刷电路板印刷线路或接触点 破坏三端双可控硅元件/晶闸管…… 干扰 锁死、晶闸管或三端双向可控硅元件失控 数据文件部分破坏 数据处理程序出错 接收、传输数据的错误和失败 原因不明的故障…… 过早老化 零部件提前老化、电器寿命大大缩短 输出音质、画面质量下降
电涌会毁坏哪些电气设备？ 含有微处理器的电气设备极易受到电涌的毁坏，这包括计算机及辅助设备、程序控制器、PLC、传真机、电话机、留言机等；程控交换机、广播电视发送机、影视设备、微波中继设备；家电行业的产品包括电视机、音响、微波炉、录象机、洗衣机、烘干机、电冰箱等。
2.减少不平衡电流的防范措施
为确保牵引电流的畅通，减少不平衡电流对轨道电路的影响，通常采取的防范措施有：
各种引接线、跳线，必须固定牢固，接触良好。对于扼流流变压器内部端子连接线，由于被蜡封灌，要特别注意在使用时一定要破蜡紧固螺丝，否则，将会影响轨道电路的正常使用。
站场回流网，特别是未设置扼流变压器的轨道电路要沟通回路，主要靠长回流线及扼流中心点连接线连通成网，由于多股铁绞线长期锈馈，截面减少，乃至锈断，都会产生阻抗不平衡，有必要改为电力电缆或专用信号电缆。
吸上线必须保证可靠接触。吸上线的作用可以减少25%的地中电流对信号电缆的影响，对信号设备也起到了一定的分流作用，有助于牵引电流更加流畅地返回牵引变电所。
双扼流变压器的中间连接线必须接触牢固，否则，将造成排流严重不畅，烧坏电缆及其它信号设备。
每一个轨道电路进出口必须保证牵引电流的畅通，否则，列车驶入及驶出该区段时，牵引回流切断，同样会烧坏信号设备，对信号人员的人身安全也有很大的威胁。
（1）从公用变出线至进户表电源侧的低压干线、分支线应尽量采用三相四线制，减少迂回，避免交叉跨越。
（2）无论架空或电缆线路，相线与零线应按A、B、C、O采用不同颜色的导线或标识，并按一定顺序排列。
（3）在低压线路架好、下线集装各户电能表前，要把配变下的单相负荷用电户统一规划，均衡地分配到低压线路的三相上，并记录在册。下线集表施工时要查对无误。表箱编号要注明相位，如"某某线路A相某某号"。
（4）下线集表完工后，要看一下低压电网实际运行三相负载是否在平衡度范围内，必要时可做些调整。
（5）在以后发展用户或变更用户时，要顾及三相平衡问题，在实际工作中形成常态机制，不断完善提高。
总之没有绝对的平衡，但要相对的平衡，以平衡度指标为限，在实际工作中加大负荷调查分析力度，将各配变各类负载最大、平均负荷及发展趋势记录在案，要经常对负荷电流进行测试，及时发现不平衡超标情况，及时调整，从根本上控制不平衡现象发生，避免发生损坏用电设备等故障和事故。
参考文献
[1]吴竞昌.电力系统谐波[M].北京：中国电力出版社，2013：89-156.
[2]瓦修京斯基.变压器的理论与计算[M].北京：中国机械工业出版社，2011：42-99.
[3]米勒.电力系统无功功率控制[M].北京：中国电力出版社.2010：21-78.
[关键词]不平衡电流 补偿电容 功率因数
中图分类号： V587 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）25-0201-01
三相不平衡电流的危害是多方面的，特别是不平衡电流增大将大大增加线损。由于对于三相不平衡电流，除了尽量合理地分配负荷之外几乎没有什么行之有效的解决办法。正因为找不到解决问题的有效办法，因此反而不被人们所重视。
1.不平衡电流的危害
电压的变化范围过大 电网供电不足，供电部门采取降压供电，或地处偏远地带，损耗过多，导致电压偏低。电网用电太少，导致电压偏高电压低负载不能正常工作，电压太高，负载使用寿命缩短，或将负载烧毁。
波形失真（或称谐波Waveform Distortion） 普遍的波形失真指标准电源波形的多种谐波。电网谐波产生的原因是整流器、UPS电源、电子调速装备、荧光灯系统、计算机、微波炉、节能灯、调光器等电力电子设备和电器设备中开关电源的使用或二次电源本身自身产生。 谐波对公用电网的危害主要包括：
1）使公用电网中的元件产生附加的谐波损耗，降低了发电、输变电设备的效率，大量的3次谐波流过中性线时，会引起线路过热甚至发生火灾；
2）影响各种电气设备的正常工作，除了引起附加损耗外，还可使电机产生机械振动、噪声和过电压，使变压器局部严重过热，使电容器、电缆等设备过热、绝缘老化、寿命缩短，以致损坏；
3）会引起公用电网中局部并联谐振和串联谐振，从而使谐波放大，使前述的危害大大增加，甚至引起严重事故；
4）会导致继电保护和自动装置误动作，并使电气测量仪表计量不准确；
5）会对邻近的通信系统产生干扰，轻者产生噪声，降低通信质量，重者导致信息丢失，使通信系统无法正常工作。
突波（或称电涌Power Surges） 指在瞬间内（数毫秒间）输出电压有效值高于额定值110%，持续时间达一个或数个周期。是破坏精密电子设备的主要元凶。除受到雷击产生外另外主要是由于在电网上连接的大型电气设备关机开机时，电网因突然卸载而产生的高压。
电涌的危害： 计算机技术发展至今，多层、超规模的集层芯片，电路密集，趋向是集成度更高、元器件间隙更小、导线更细。几年前，一平方厘米的计算机芯片有 2，000个晶体管而现在的奔腾机则超过10，000，000个。从而增加了计算机受电涌损坏的概率。 由于计算机的设计和结构决定了它应在特定的电压范围内工作。当电涌超出计算机能承受的水平时，计算机将出现数据乱码，芯片被损坏，部件提前老化，这些症状包括：出乎预料的数据错误，接收/输送数据的失败，丢失文档，工作失常，经常需要维修，原因不明的故障和硬件问题等等。
雷电电涌远远超出了计算机和其它电气设备所能承受的水平，绝大多数情况下，造成计算机和其它电器设备的当即毁坏，或数据的永远丢失。即使是一个20马力的小型感应式发动机的启动或关闭也会产生3，000-5，000伏的电涌，使和它共用同一配电箱的计算机在每一次电涌中都会受到损坏或干扰，这种电涌的次数非常频繁。 电涌对敏感电子电器设备的影响有以下类型： 破坏 电压击穿半导体器件 破坏元器件金属化表层 破坏印刷电路板印刷线路或接触点 破坏三端双可控硅元件/晶闸管…… 干扰 锁死、晶闸管或三端双向可控硅元件失控 数据文件部分破坏 数据处理程序出错 接收、传输数据的错误和失败 原因不明的故障…… 过早老化 零部件提前老化、电器寿命大大缩短 输出音质、画面质量下降
电涌会毁坏哪些电气设备？ 含有微处理器的电气设备极易受到电涌的毁坏，这包括计算机及辅助设备、程序控制器、PLC、传真机、电话机、留言机等；程控交换机、广播电视发送机、影视设备、微波中继设备；家电行业的产品包括电视机、音响、微波炉、录象机、洗衣机、烘干机、电冰箱等。
2.减少不平衡电流的防范措施
为确保牵引电流的畅通，减少不平衡电流对轨道电路的影响，通常采取的防范措施有：
各种引接线、跳线，必须固定牢固，接触良好。对于扼流流变压器内部端子连接线，由于被蜡封灌，要特别注意在使用时一定要破蜡紧固螺丝，否则，将会影响轨道电路的正常使用。
站场回流网，特别是未设置扼流变压器的轨道电路要沟通回路，主要靠长回流线及扼流中心点连接线连通成网，由于多股铁绞线长期锈馈，截面减少，乃至锈断，都会产生阻抗不平衡，有必要改为电力电缆或专用信号电缆。
吸上线必须保证可靠接触。吸上线的作用可以减少25%的地中电流对信号电缆的影响，对信号设备也起到了一定的分流作用，有助于牵引电流更加流畅地返回牵引变电所。
双扼流变压器的中间连接线必须接触牢固，否则，将造成排流严重不畅，烧坏电缆及其它信号设备。
每一个轨道电路进出口必须保证牵引电流的畅通，否则，列车驶入及驶出该区段时，牵引回流切断，同样会烧坏信号设备，对信号人员的人身安全也有很大的威胁。
（1）从公用变出线至进户表电源侧的低压干线、分支线应尽量采用三相四线制，减少迂回，避免交叉跨越。
（2）无论架空或电缆线路，相线与零线应按A、B、C、O采用不同颜色的导线或标识，并按一定顺序排列。
（3）在低压线路架好、下线集装各户电能表前，要把配变下的单相负荷用电户统一规划，均衡地分配到低压线路的三相上，并记录在册。下线集表施工时要查对无误。表箱编号要注明相位，如"某某线路A相某某号"。
（4）下线集表完工后，要看一下低压电网实际运行三相负载是否在平衡度范围内，必要时可做些调整。
（5）在以后发展用户或变更用户时，要顾及三相平衡问题，在实际工作中形成常态机制，不断完善提高。
总之没有绝对的平衡，但要相对的平衡，以平衡度指标为限，在实际工作中加大负荷调查分析力度，将各配变各类负载最大、平均负荷及发展趋势记录在案，要经常对负荷电流进行测试，及时发现不平衡超标情况，及时调整，从根本上控制不平衡现象发生，避免发生损坏用电设备等故障和事故。
参考文献
[1]吴竞昌.电力系统谐波[M].北京：中国电力出版社，2013：89-156.
[2]瓦修京斯基.变压器的理论与计算[M].北京：中国机械工业出版社，2011：42-99.
[3]米勒.电力系统无功功率控制[M].北京：中国电力出版社.2010：21-78.