中性点接地系统三相负载综合补偿
迁安彭志强
供电部门和用电单位都希望电力系统能稳定安全经济的运行，但是由于三相负
载的不平衡和三相负载无功的存在，如果不想办法解决这一问题，就不好达到这一
目的。
三相负载不平衡时，会产生很大危害
1(增加线路的电能损耗。在三相四线制供电网络中，电流通过线路导线时，因
存在阻抗必将产生电能损耗，其损耗与通过电流的平方成正比。当低压电网以三相
四线制供电时，由于有单相负载存在，造成三相负载不平衡在所难免。当三相负载
不平衡运行时，中性线即有电流通过。这样不但相线有损耗，而且中性线也产生损
耗，从而增加了电网线路的损耗。
2(增加配电变压器的电能损耗。配电变压器是低压电网的供电主设备，当其在
三相负载不平衡工况下运行时，将会造成配变损耗的增加。因为配变的功率损耗是
随负载的不平衡度而变化的。
3(配变出力减少。配变设计时，其绕组结构是按负载平衡运行工况设计的，其
绕组性能基本一致，各相额定容量相
等。配变的最大允许出力要受到每相额定容量的限制。假如当配变处于三相负
载不平衡工况下运行，负载轻的一相就有富余容量，从而使配变的出力减少。其出
力减少程度与三相负载的不平衡度有关。三相负载不平衡越大，配变出力减少越
多。为此，配变在三相负载不平衡时运行，其输出的容量就无法达到额定值，其备
用容量亦相应减少，过载能力也降低。假如配变在过载工况下运行，即极易引发配
变发热，严重时甚至会造成配变烧损。
4(配变产生零序电流。配变在三相负载不平衡工况下运行，将产生零序电流，
该电流将随三相负载不平衡的程度而变化，不平衡度越大，则零序电流也越大。运
行中的配变若存在零序电流，则其铁芯中将产生零序磁通。(高压侧没有零序电流)
这迫使零序磁通只能以油箱壁及钢构件作为通道通过，而钢构件的导磁率较低，零
序电流通过钢构件时，即要产生磁滞和涡流损耗，从而使配变的钢构件局部温度升
高发热。配变的绕组绝缘因过热而加快老化，导致设备寿命降低。同时，零序电流
的存在也会增加配变的损耗。
5(影响用电设备的安全运行。配变是根据三相负载平衡运行工况设计的，其每
相绕组的电阻、漏抗和激磁阻抗基本一致。当配变在三相负载平衡时运行，其三相
电流基本相等，配变内部每相压降也基本相同，则配变输出的三相电压也是平衡
的。
假如配变在三相负载不平衡时运行，其各相输出电流就不相等，其配变内部三
相压降就不相等，这必将导致配变输出电压三相不平衡。同时，配变在三相负载不
平衡时运行，三相输出电流不一样，而中性线就会有电流通过。因而使中性线产生
阻抗压降，从而导致中性点漂移，致使各相相电压发生变化。负载重的一相电压降
低，而负载轻的一相电压升高。在电压不平衡状况下供电，即容易造成电压高的一
相接带的用户用电设备烧坏，而电压低的一相接带的用户用电设备则可能无法使
用。所以三相负载不平衡运行时，将严重危及用电设备的安全运行。
6(电动机效率降低。配变在三相负载不平衡工况下运行，将引起输出电压三相
不平衡。由于不平衡电压存在着正序、负序、零序三个电压分量，当这种不平衡的
电压输入电动机后，负序电压产生旋转磁场与正序电压产生的旋转磁场相反，起到
制动作用。但由于正序磁场比负序磁场要强得多，电动机仍按正序磁场方向转动。
而由于负序磁场的制动作用，必将引起电动机输出功率减少，从而导致电动机效率
降低。同时，电动机的温升和无功损耗，也将随三相电压的不平衡度而增大。所以
电动机在三相电压不平衡时所需无功必须进行补偿
电力系统中的无功必须进行补偿
电力系统中常见的用电设备如异步电动机、变压器等，大部分属于感性负荷，
在运行过程中需要向这些设备提供相应的无功功率。如果由发电企业直接向用户提
供所需的大量无功功率，会导致输电线路及变压器因输送大量无功功率而造成大量
的电能损耗，这是不经济的。为了最大限度地减少无功功率的传输损耗，提高输配
电设备的效率，必须进行无功补偿。
对三相负载所做的三相电容自动补偿
三相电容自动补偿，适用于三相负载平衡的供配电系
统。因为三相回路中无功电流相同，所以在补偿时，调节
补偿无功功率参数的信号取自三相中的任意一相，根据检
测结果三相同时投切，保证了三相电压的质量，当三相负
载不平衡时，各相流过的无功电流不相等，负载不平衡度
越大，误差也越大，由于调节补偿无功功率参数的信号误
差，造成非检测的两相要么过补偿，要么欠补偿，如果过
补偿，则过补偿相的电压升高，