農(nóng)村低壓電網(wǎng)三相負(fù)荷不平衡，是一個(gè)常談常新的課題，過(guò)去我們從影響低壓線損的角度討論的較多。本文擬從農(nóng)村低壓電網(wǎng)三相負(fù)荷不平衡的危害、形成和改善三個(gè)方面談一點(diǎn)認(rèn)識(shí)，與各位從事農(nóng)電工作的專家商榷，供各位同仁參考。
一、農(nóng)村低壓電網(wǎng)三相負(fù)荷不平衡的危害
（一）危及隊(duì)伍穩(wěn)定
農(nóng)村低壓電網(wǎng)三相負(fù)荷不平衡，導(dǎo)致線損（低壓線損、配變損失和10kV線路損失）增加人人皆知，但如果說(shuō)“危及農(nóng)電工隊(duì)伍的穩(wěn)定”聽(tīng)起來(lái)好像有點(diǎn)嚇人。那么，我們?nèi)绻匆豢茨壳捌毡閷?shí)施的農(nóng)村線損管理、考核辦法（低壓線損承包制或線損指標(biāo)考核制），再看看農(nóng)村電網(wǎng)現(xiàn)狀（自1998年農(nóng)網(wǎng)改造至今已八年多，線路設(shè)備逐漸老化，導(dǎo)線半徑相對(duì)偏小普遍存在）和一味追求所謂的一流指標(biāo)……，就不會(huì)覺(jué)得是夸大其詞了吧。
（二）危害電氣設(shè)備
1、降低配變壽命
大家知道當(dāng)變壓器在三相平衡負(fù)載下運(yùn)行時(shí)：Iu=Iv=Iw=I，Qu＋Qv＋Qw=3I2R；但變壓器在不平負(fù)衡負(fù)載下運(yùn)行確存在諸多危害，對(duì)配變的危害主要有：
①假設(shè)變壓器在最大不平負(fù)衡負(fù)載下運(yùn)行，即Iu=3I時(shí)，變壓器負(fù)荷相電流是在平衡負(fù)載下運(yùn)行的3倍。此時(shí)，很可能造成變壓器繞組和變壓器油的過(guò)熱。繞組過(guò)熱，絕緣老化加快；變壓器油過(guò)熱，加速油質(zhì)劣化，變壓器的絕緣性能迅速降低。隨之帶來(lái)的是配變壽命的降低（有資料顯示變壓器溫度每升高8℃，使用年限將縮短近50%），變壓器長(zhǎng)期在不平負(fù)衡負(fù)載下運(yùn)行還可能造成繞組燒毀。
②在三相負(fù)荷載不平衡條件下運(yùn)行的變壓器，必然會(huì)產(chǎn)生較大零序電流，而變壓器內(nèi)部零序電流，勢(shì)必在鐵心中產(chǎn)生零序磁通，零序磁通在變壓器的油箱壁或其他金屬構(gòu)件中構(gòu)成回路。但配電變壓器的這些金屬構(gòu)件均為非導(dǎo)磁部件，則由此引起的磁滯和渦流損耗使這些部件發(fā)熱，致使變壓器局部金屬件溫度異常，嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致變壓器運(yùn)行事故。
2、導(dǎo)致6~10kV線路跳閘增加
我們知道6~10kV線路主保護(hù)多為過(guò)流保護(hù)，當(dāng)?shù)蛪弘娋W(wǎng)三相負(fù)荷嚴(yán)重不平衡時(shí)，將引起6~10kV某相電流過(guò)大，線路過(guò)流保護(hù)動(dòng)作跳閘，導(dǎo)致停電次數(shù)增加，同時(shí)變電站的開(kāi)關(guān)設(shè)備頻繁動(dòng)作也將降低其使用壽命。
3、燒斷低壓導(dǎo)線或燒毀低壓設(shè)備
①燒斷低壓導(dǎo)線：在三相四線制系統(tǒng)中，理想狀態(tài)是負(fù)荷平均分配到三相上，即每相的電流為I，中性線電流為零。假設(shè)在最大不平衡時(shí)，即某相為3I，另外兩相為零時(shí)，中性線電流也為3I，也就是說(shuō)線路在最大不平負(fù)衡載下運(yùn)行時(shí)，線路的相電流是在平衡負(fù)載下運(yùn)行的3倍。由發(fā)熱量Q＝0.24I2Rt，知電流增為3倍，發(fā)熱量增9倍，最大電流相導(dǎo)線溫度直線上升，致使導(dǎo)線連接處、薄弱處燒斷，釀成線路斷線事故。同理，由于三相負(fù)荷嚴(yán)重不平衡造成中性線電流增大（中性線導(dǎo)線截面一般應(yīng)按相線截面的50%~70％選擇），嚴(yán)重發(fā)熱，直至燒斷。
②燒毀低壓設(shè)備：我們知道低壓配電屏配置的電氣設(shè)備過(guò)載能力都較低，加上導(dǎo)線與設(shè)備的連接不規(guī)范，由于三相負(fù)荷不平衡造成空氣斷路器或交流接觸器動(dòng)作造成停電，甚至重負(fù)荷相損傷、整機(jī)損壞等后果。
3、影響客戶的生產(chǎn)、生活質(zhì)量
三相負(fù)荷不平衡，一旦一相或兩相畸重，必然引起線路中的電壓變化，降低電能質(zhì)量，影響用戶的生產(chǎn)、生活質(zhì)量。這些眾所周知的道理，在此就不必贅述了。
4、降低企業(yè)的效益 影響企業(yè)聲譽(yù)
供電企業(yè)“供電到戶，抄表到戶、收費(fèi)到戶、服務(wù)到戶”后，農(nóng)村低壓電網(wǎng)資產(chǎn)全部由供電企業(yè)運(yùn)行維護(hù)、檢修和更換。由于農(nóng)村低壓電網(wǎng)三相負(fù)荷不平衡造成線損電量增加、低壓配電裝置損壞和變壓器燒毀、線路燒斷等線路設(shè)備故障的發(fā)生，不但增加企業(yè)的供電成本，而且更換設(shè)備、停電檢修增加停電，既降低供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，又影響供電企業(yè)的聲譽(yù)，同時(shí)，隨著人們法律意識(shí)的增強(qiáng)，臨時(shí)停電給農(nóng)村養(yǎng)殖戶造成較大的經(jīng)濟(jì)損失時(shí)，一經(jīng)訴訟至法庭，賠償少則十幾萬(wàn)，多則幾十萬(wàn)在所難免。
農(nóng)村低壓電網(wǎng)三相負(fù)荷不平衡危害如此之嚴(yán)重，危及如此之廣，那么形成的原因有哪些呢？
二、形成三相負(fù)荷不平衡的原因
農(nóng)村低壓電網(wǎng)三相負(fù)荷失衡的原因，站在不同的角度，可能會(huì)找出不同的原因，但歸結(jié)起來(lái)主要原因有三。
首先是農(nóng)網(wǎng)改造規(guī)劃設(shè)計(jì)的原因。回過(guò)頭來(lái)看，“兩改一同價(jià)”主要是解決農(nóng)村農(nóng)民“用上電、用好電、用起電”的問(wèn)題，因當(dāng)時(shí)起步快、規(guī)模大、任務(wù)重、時(shí)間緊，加上資金有限，為了解決某一自然村的用電問(wèn)題，一般多采用單相兩線供電，尤其是在村民居住比較分散區(qū)域的臺(tái)區(qū)，單相兩線線路總長(zhǎng)度大于400V線路總長(zhǎng)度的現(xiàn)象屢見(jiàn)不鮮，農(nóng)村低壓電網(wǎng)三相負(fù)荷平衡問(wèn)題基本沒(méi)有考慮，或者說(shuō)就沒(méi)有考慮，從改造后臺(tái)區(qū)投運(yùn)的那一刻起，就或多或少的存在著農(nóng)村低壓電網(wǎng)三相不平衡的問(wèn)題。
其次是運(yùn)行管理理念滯后造成的。經(jīng)過(guò)農(nóng)村電網(wǎng)改造，農(nóng)村低壓線路雖然仍多為三相四線制，但單相兩線線路的增加了，這一看似簡(jiǎn)單的變化，沒(méi)有被足夠重視，更談不上運(yùn)行管理理念更新，在運(yùn)行管理中，仍然沿襲網(wǎng)改前的管理經(jīng)驗(yàn)或方法。如：為了完成低壓線損考核指標(biāo)，對(duì)于只有單相負(fù)荷且較小的三相四線線路，采用單相兩線供電，進(jìn)一步加重了三相不平衡度。
第三是農(nóng)村負(fù)荷構(gòu)成發(fā)生巨變帶來(lái)的。近年來(lái)，黨的惠農(nóng)政策不斷增加和落實(shí)，農(nóng)村經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，使得農(nóng)民生活普遍提高，農(nóng)村用電負(fù)荷發(fā)生巨大的變化，主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面。
1、單相負(fù)荷成為農(nóng)村村鎮(zhèn)用電的主要負(fù)荷
隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及種地“一免兩補(bǔ)”和義務(wù)教育“兩免一補(bǔ)”政策的落實(shí)，農(nóng)民手頭寬裕了，除家庭照明、視聽(tīng)、小水泵等常規(guī)電器增多外，大量的中、高檔、大功率（多在800～2000kW）的空調(diào)、電暖器、電磁灶、微波爐、電熱水器、電水壺等，已進(jìn)入尋常百姓家，單相負(fù)荷激增；另一方面，隨著人們對(duì)新的生活方式的追求，方便食品（如方便面、掛面）在農(nóng)村銷售量增多，饅頭加工、面條面皮加工專業(yè)化了，農(nóng)副業(yè)加工減少了，農(nóng)村用電單相負(fù)荷已成為農(nóng)村村鎮(zhèn)用電的主要負(fù)荷。據(jù)調(diào)查，農(nóng)村用電單相負(fù)荷：在經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)農(nóng)村占到50%～60％，一般地區(qū)占總負(fù)荷的70％以上，個(gè)別富裕村鎮(zhèn)高達(dá)到90％。在單相負(fù)荷急劇增長(zhǎng)的情況下，若仍沿襲“單相負(fù)荷中間接（三相四線接中間兩根）、下線方便不出錯(cuò)”的接線方式，不注意三相平衡，勢(shì)必造成低壓電網(wǎng)的三相不平衡度更大，低壓電網(wǎng)技術(shù)狀況更差。
2、農(nóng)村村鎮(zhèn)用電負(fù)荷不再是電阻性負(fù)荷的家天下
我們知道負(fù)荷分電阻性、電感性和電容性三種，但幾乎所有的家用電器上標(biāo)注都是有功功率，單按銘牌功率去接線，就很難實(shí)現(xiàn)理想的三相平衡，即中性線電流接近零。
如某三相四線供電線路，測(cè)得相電壓UU=UV=UW=220V，IU=IV=4A，IW=3.2A，IN=4.2A。
為了驗(yàn)證IN的值，測(cè)得各相負(fù)荷的相位｜ΦU｜=｜ΦV｜=40°，ΦW=0°，則ZU和ZV中必有一相為感性，一相為容性。設(shè)ZU為感性，ZV為容性，向量圖如圖1所示。
｜IU＋I(xiàn)V｜=2cos20°IU=7.5A
則IN=｜IU＋I(xiàn)V＋I(xiàn)W｜=4.3A，理論計(jì)算和儀表測(cè)量結(jié)果基本吻合，說(shuō)明中性線電流大確因三相負(fù)荷的性質(zhì)不同所引起。
以上，我們分析了農(nóng)村低壓電網(wǎng)三相負(fù)荷不平衡原因，尤其是管理意識(shí)滯后和負(fù)荷巨變，是我們需要進(jìn)一步探討和解決的問(wèn)題。經(jīng)驗(yàn)告訴我們：“找出問(wèn)題產(chǎn)生的原因，問(wèn)題就解決了50%。”相信各位同仁有許多行之有效的方法，筆者在此談?wù)勔稽c(diǎn)不成熟的想法與諸位探討。
三、平衡低壓三相負(fù)荷
（一）發(fā)揚(yáng)過(guò)去行之有效的做法
1、堅(jiān)持就地平衡或就近平衡，向精細(xì)化管理要平衡：
（1）把單相用電戶分類，均衡地分配到三相上；
（2）對(duì)較大戶（如學(xué)校、村委等），要實(shí)現(xiàn)客戶內(nèi)部三相平衡；
（3）摸清客的單相動(dòng)力負(fù)荷接在哪一相，參與調(diào)整；
（4）認(rèn)真調(diào)查、收齊（全）資料、圖表結(jié)合,規(guī)劃調(diào)平三相負(fù)荷。
2、勤觀察、多測(cè)量。在做好就地、就近平衡的基礎(chǔ)上，勤觀察臺(tái)區(qū)負(fù)荷的變化，多測(cè)量并做好記錄，從中找出規(guī)律性的東西，擬訂平衡方案，調(diào)整負(fù)荷分布以期達(dá)到:配電變壓器出口三相電流不平衡度小于10％，中性線電流不超過(guò)低壓側(cè)額定電流的25％，低壓主干線及主要分支線的首端三相電流不平衡度小于20％。
3、關(guān)注負(fù)荷突變、關(guān)注用電節(jié)變化。隨著用戶負(fù)荷增加或季節(jié)變化，及時(shí)調(diào)查、規(guī)劃、調(diào)平，不斷提高三相平衡度。
（二）用兩只眼睛看平衡
過(guò)去我們?cè)趶?qiáng)調(diào)三相平衡時(shí)，中性線電流大小一般較少關(guān)注。這里所說(shuō)的“用兩只眼睛看平衡”，就是說(shuō)在調(diào)整三相負(fù)載平衡時(shí)，既要著眼三相功率平衡又要重視中性線電流。
（三）充分調(diào)動(dòng)農(nóng)電工的積極因素
解決農(nóng)村低壓電網(wǎng)三相負(fù)荷平衡問(wèn)題說(shuō)到底，首先要解決人的問(wèn)題。就是要把農(nóng)電工從低壓線損指標(biāo)考核的巨大壓力下解脫出來(lái)，就是要提高農(nóng)電工解決問(wèn)題的能力——把農(nóng)電工的技能培訓(xùn)工作提到重要議事日程上來(lái)。讓他們有精力、有能力把農(nóng)村低壓電網(wǎng)三相負(fù)荷平衡問(wèn)題解決好，把線損穩(wěn)定住、把損失降下來(lái)，不斷提高供電可靠性，更好的服務(wù)好社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)。
