三相不平衡，如何判断与处理？

在低压配电中，不仅有三相用电设备，也有大量的单相和两相用电设备；不仅有线性负载，也有非线性负载。由于大量的单相负载或者非线性负载存在，所以三相不平衡是非常常见的。在低压配电中为了让三相平衡，我们尽可能把单相负载按照功率及性质均分在三相火线上。

三相平衡判断

我们通常所说的三相不平衡都是指三个火线中每根火线上所带负载功率不一致。我们都知道功率的计算公式为：

从功率计算公式可以看出，功率大小和电压、电流、功率因素有关。三相电压波动及偏差很小，几乎可以认为是不变的。一般三相线路中两相设备占比少，所以三相功率因素也几乎一致。所以可以通过监测三相电流来判断三相是否平衡。

图示：配电柜三相电路表

在低压配电柜上，我们经常可以看到三个电流表。从这三个电流表的数值就可以反映出三相功率是否平衡。实际上由于三相电流非常大，电流表不可能造那么大，所以配电柜上的电流表都是接在电流互感器上。

图示：母线排接电流表的互感器

图示：低压配电柜系统图中的电流互感器

三相平衡处理

根据相关标准，三相配电线路要求电流不平衡度控制在10%以内，当三相电路偏差超过10%就需要进行处理。

当三相不平衡时，我们要根据相应的原因来选择合适的处理方法。一般三相不平衡产生的主要原因有三相负荷分配不平均，接地故障，某相断线，谐振，各相功率因素不一致等。

1. 三相负荷分配不均

我们都知道三相线路中有很大单相或者两相负载，并且它们用电是一直波动的。这个一般是设计上的问题。

比如某宿舍楼一楼全部是A车间员工，并且采用A相火线；二楼全部是B车间员工，并且采用B相火线；三楼全部是C车间员工，并且采用C相火线。当A车间下班时，一楼用电激增，而二楼和三楼用电却很少。同样，当B车间下班时，二楼用电激增，而一楼和三楼用电却很少。这样就造成三相不平衡。那么我们可以把相同时间段下班的员工，分散安排在各层即可解决这个问题。

2. 接地故障/断线

当某一相出现接地故障或者断线时，那么该相的电压会下降非常多。三相电压不平衡，那么电流自然也就不平衡了。

3. 谐振

随着工业的飞速发展，非线性电力负荷大量增加，某些负荷不仅产生谐波，还引起供电电压波动与闪变，甚至引起三相电压不平衡。这种情况就需要采用滤波器了。

4. 各相功率因数不一样

现在三相线路中有很多两相负载，比如单相380焊机等。它们的存在会造成各相功率因素不一样，那么各相电流也会不一致。如果是这种原因导致三相不平衡，可以采用智能补偿。它可以同时补偿三相线路的功率因素，也可以单独对某一相进行功率补偿。实际应用表明，可使三相功率因数补偿到0.95以上，使不平衡电流调整到变压器额定电流的10%以内。

三相平衡危害

三相不平衡会造成中性线电流变大，中性线电位升高，线路损耗增加。特别是如果中性线断线，就会造成某相电压升高很多，某相电压降低很多。电压升高的一相上的负载会烧坏，电压低的一相设备无法工作。

三相不平衡也会造成变压器损耗的增加，因为配电变压器的功率损耗是随负载的不平衡度而变化的。三相不平衡也会造成三相电压偏差变大，从而让三相用电设备效率变低。

以上就是我的一些个人见解，如果还有其他不足，欢迎大家补充！

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三相电压不平衡，如何判断与解决？

现在农村生活水平不断提高，很多大功率家电进入家庭。例如空调、电饭煲、电磁灶、电暖器等家电，多数单台容量都在上千瓦，都是采用单相电，使得农村低压电网单相负荷剧增。在单相用电剧增的情况下，倘若不注意低压电网三相负荷平衡，会使得三相负荷不平衡度增加从而带来不利影响。但是在低压电网中，三相负荷不平衡问题也是非常普遍的现象。

从上简述来看，三相不平衡产生的原因是什么呢？

在电力系统中，三相不平衡是由三相负荷及或系统元件三相不对称所致。三相负荷不平衡，造成三相负荷不平衡原因是多方面，例如用电负荷分配不均匀、用电负荷随机变化、大功率负载增多及其它外力因素等也会造成三相负荷不平衡。

从开篇说到的，那属于大功率负载增多引起农村低压电网三相负荷不平衡的一种原因。不管哪种原因引起的三相负荷不平衡，都会对电网产生影响。因为三相电压或电流不平衡就会对电力系统和用户带来一系列危害，这些危害会给生产造成损失是不可估量的。实际上我们作为用户，我们使用的负载可能会存在许多冲击性负荷，由于不平衡冲击性负荷的存在，不仅仅产生的是三相负荷不平衡和电压波动，而且在电力系统中会有大量的高次谐波注入，导致三相负载处于不平衡状态。

三相负荷不平衡会带来那些影响呢？

1、加大线路损耗，原因是在三相四线系统中，当工作状态是三相不平衡情况，则中性线就会有电流产生，因此增加了线路损耗。

2、变压器损耗增加，原因是当变压器工作状态为三相不平衡时，其会产生零序电流从而导致零序磁通出现，使得变压器发热变得更加严重。

3、产生低电压，用电安全得不到保障。原因是三相负载不平衡，就会造成变压器内部三相不等压降。出现了如此现象；重载相电压拉低、轻载相电压升高，那么前者造成低电压，后者造成用电设备损坏，甚至危及人身安全。

上面述说了三相不平衡的危害，接下来问题就是如何测量低压电网三相负荷平衡情况？

在农村低压电网供电方式；主干线及支线则采用三相四线制，分线支及电能表集装箱接户线采用两线制。测量三相负荷平衡状态时，通常情况下采用钳形电流表或专用三相电流平衡测试仪进行测量。用钳形电流表进行测量，测量的只是低压电网的瞬时负荷电流，还不能准确的确定低压电网三相负荷是否平衡。

而用专用三相电流平衡测试仪进行测量，不仅能测量低压电网某一时间段或某一时期的三相电流，还能计算每个时段的三相电流不平衡度。因此，专用三相电流平衡测试仪能够准确的判断三相负荷是否平衡，可是价格也贵。

倘若测量得知三相负荷不平衡，如何解决呢？

1、负荷相序平衡。在不改变配电网的初始建设架构前提下，依靠人工或自动换相装置将负荷平均分配。2、配电网重构。改变网络中联络开关的开合状态，实现馈线或变压器之间负荷转移，达到降低电网损耗、平衡负荷和提高电能质量。3、负荷补偿。对不平衡负载直接补偿，对三相电网中不平衡现象进行快速且有针对性治理。

我们常说的三相不平衡常常是指三相电流的不平衡，那么如何判断三相电流的不平衡呢？如果遇到了三相电流的不平衡那应该如何进行解决呢？下面我就以上两个问题同朋友们说说我的看法，说的不周之处欢迎指正。

在我们电工基础中有一个概念叫“三相电流不平衡度”，它的意思是说：在三相电流中的最大值或者最小值与三相平均值之差占三相平均值的百分比。

下面我来说说判断的方法，我们假设在三相电流I1、I2、I3中，其中有一相是最大的电流值我们用Imax来表示；有一相是最小的电流值我们用Imin来描述。IP作为三相电流的平均值，用表达式表示为：IP=（I1+I2+I3）/3。那么⊿I所代表的三相不平衡度用式子表达就是⊿I=【Imax-IP/IP】X100%。这时候我们要分两种情况来判断，一种是当电路在控制运行时其⊿I的值在±10%以内我们认为三相电流基本是平衡的；当在满载运行的时候⊿I的值在±3%以内我们认为三相电流基本是平衡的.

当然我们在计算三相电流是否平衡的时候也应该看三相电压是否平衡，在实际生产中做到三相电压平衡是比较困难的。在一般情况下三相电压的不平衡度只要不超过±0.5%，都是认为三相电压是基本平衡的。以上是我对三相电路不平衡度的判断方法。

下面说说出现了三相不平衡如何处理的问题。如果出现三相电路不平衡首先要检查电源的电压是否平衡；在进行负载分布时三相电路中的每一相负载分布要均衡，特别是对于两相用电负载来说尤为重要；对于三相负载来说要保证其控制电路主接触点要接触良好、主线路要保证不松动、连接点无氧化等现象的发生；另外采用一些补偿措施也是保证三相电路平衡的有效方法。

以上就是我对这个问题的解答，欢迎大家积极参与讨论这个话题，敬请关注电子及工控技术。

你好，我是电工基础课，很荣幸能回答这个问题。

首先不得不说，你这个问题有点模糊，是三相电流不平衡还是三相电压不平衡啊？既然说到不平衡了，咱们就两方面都讲一下。

一、三相电压不平衡：

造成三相电压不平衡的原因非常简单，在照明和动力混合用电或单相和三相动力混合用电的电网中，当单相负载很大（电焊机、干燥箱等），以及电源发生故障时，都可以造成三相电压不平衡。但只要任意两相间电压差数不大于5％时，允许电动机在额定负载下长期运行。

二、三相电流不平衡：

电动机在运行中造成三相电流不平衡的原因有哪些呢？我来为您解答一下。

如果监视电流表指示或用钳形电流表测出三相电流不相等，且不平衡度超过了10％，那么就要查找问题点了，可能有以下几个原因：

1. 三相电源电压严重不平衡（即不相等）；
2. 三相绕组中有一相断路或一相熔丝烧断等造成缺相运行，此时断路相没有电流，其他两相电阻变大；
3. 绕组匝间或相间有局部短路，而熔丝又烧不断时便形成三相电流不平衡；
4. 三相绕组中某一组的一条并联支路或几条并联支路断路，造成三相阻抗不等，也就会使三相电流不平衡；
5. 三相定子绕组中一相首末端弄错，如果熔丝没有烧断也会产生三相电流不平衡。

1. 如果是三相电压不平衡，就要重新匹配每一相所带负荷，使其三相电流均衡；
   
2. 用万用表测试电源和负荷侧线路（空开、电缆）是否由于断路造成缺相运行，并对故障点进行维修；
3. 如果测试电机首尾端接线错误，查找正确的首尾端重新接线。电机出现故障，就得更换电机。
4. 投入使用低压无功补偿器，可以有效的控制解决三相电流不平衡的问题。
   

三相不平衡，通常指的是三相四线供电分配不平衡，主线路三条火线承载的电流不一样，一般可以根据变压器端的计量进行参考，相差应该在15%左右为宜。

什么是三相平衡？

首先，没有绝对的平衡，只有相对平衡。

三相异步电动机，三相绕组，线圈电阻相差不大，所以他们承载的电流就差不多，在正常情况下，我们就可以说电动机的三相绕组，三相平衡。

比如，额定功率为7.5千瓦的三相电动机，额定电流为15安，这就是说，电动机每相绕组的额定电流为15安。当某一相绕组匝间短路，电阻变小，这时候这一相的电流就会增大，三相电流就不平衡。

如何判断呢？当然是钳形万用表来测量。根据电动机额定电流的大小，把钳形万用表调到相应的档位（比额定电流要大一些。），然后分别测量三相电流，电流较大的一相就可能有匝间短路现象，同时，短路一相电动机的体表温度较高。

三相四线电流不平衡在所难免，只要控制在适当的范围，对变压器不造成危害，电网就可以正常运行。

三相4线供配电都是混用电力，而且电力分散，三条火线分别供给千家万户。

不同的用户使用的设备不一样。有冰箱，有空调，有照明，有热水器，有水泵，有的只用单相电，有的要使用三相电，而且随着用电户的需求，设备可以不断增加或者减少，所以根本没法做到平衡。

再者，所使用的功率大小也不一样，在终端用电这一块，我们根本没法控制。

所以，要控制三相四线供电的基本平衡，只能在总分配上做调整。发现三相不平衡比较严重时，只有采取电力再分配，或者采取功率补偿，提高功率因素。

如果是局部集中用电，比如学校，工厂集体宿舍，可以采取限电限流的措施，在保证供电平衡的同时还可以避免大功率带来的过载跳闸，减少维护成本。

以上就是我的分析和解答。本人不是供配电专业，也并非供电公司工作人员，所有观点都是个人看法，不足之处还请路过的大神多多指教，一定接受并认真学习，谢谢！

三相不平衡是指在电力系统中三相电压或电流幅值不一致，超出范围。

三相不平衡是电能质量的主要指标。

三相不平衡其实分为

• 电压三相不平衡
• 电流三相不平衡

三相平衡电路接法

三相电压不平衡原因

原因一

系统故障，如缺相，接线虚等。

原因二

另一种原因可能是负载不平衡引起的。

原因三

低压配电系统中，中性线故障。

不平衡的危害

• 不平衡电流会造成线路的铜损及变压器的铁损，甚至会影响设备的正常运行。
• 造成电网电能浪费

• 产生零序电流
• 设备效率降低

不平衡解决方法

将不对称负荷分散接到其它供电部位。

使用交叉换相方式。

装设平衡装置

加强对三相负荷的调整

我们日常生活中使用的是交流电，可以通过万能表检测出电压是否平衡。建议使用数字万能表，将调节开关转到v～，最大数值电压值500v，两支表笔分别与导线接触，就能很直观的读出每相电电压的高低。通过数值的高低，就能判断出哪一相电的电压高。

比如：把a.b.c分别代表三根导线。ab间电压360v，bc间电压400v，ac间电压420v。

还有一种方式，就是将万能表的两根表笔，分别与火线及零线接触，就能具体的看出究竟哪一根火线的电压高及具体数值。但是请注意，这种检测方法不要将表笔的正负极弄错了，+代表正极，与火线接触，_代表负极与零线接触。

解决办法：可在电压高的火线上，加装单相的用电器。用电器的功率不宜太大。

通常是选择三相电流作为三相不平衡的判断参数。

程序在一段时间内采集并计算A、Ｂ、Ｃ三相电流，比如50Hz的市电，可以取5个市电周期100ms作为1个计算周期，在100ms时间内计算三相电流的AD平均值或者真有效值，并通过标定的程序算出真实的电流数值。

然后通过不平衡度的算法计算不平衡度，一般有两种不同的算法:

1. (三相中的最大电流-三相中的最小电流)/最大电流

2. 平均电流＝(Ａ相电流+B相电流+C相电流)/3，算出(三相电流-平均电流)的绝对值，取出绝对值中的最大值，根据公式，绝对值的最大值/平均电流，得到不平衡度。

在程序中，设定允值不平衡度的起始判断条件，以及不平衡度的判断阈值。

比如，起始判断条件为平均电流100A，不平衡度的判断阈值为50%。

则如果平均电流大于100A，不平衡度超过50%时，判断三相不平衡。

为了提高可靠性，通常还需要一个不平衡度的计数，一个计算周期内检测到不平衡，则将计数值加1，否则减1,当计数值超过一个设定数值时，才真正判断为不平衡故障。

当发生不平衡故障时，程序可以控制继电器或者交流接触闭合报警回路，提醒用户处理。

如果是不平衡会造成严重后果，比如导致变压器发生偏励磁故障，变压器发热过大，可能造成火灾事故，则应该通过脱扣的控制回路，断开负载。

三相电源如果是纯阻性的平衡负载，零线电流是为0，零线就是为了保证3相平衡而使用的，假设3相中只有1相负载了1A，那么零线电流为1A，如果3相中的2相电流各为1A，那么零线电流为1.41A，如果三相负载均衡，零线无电流。

因为三相电相位差120度，中性点电压为三相电压的复数和，若是三相平衡中性点电压刚好为0，不平衡时三项复数和不为零，中性点电压不为零，也是常说的零线带电。

1、解决三相负荷电流不平衡的方法根据实际情况仔细查找原因，比如照明系统，应核查每一回路的灯具数量，按照规范规定每一单相回路电流不应超过15A 等。查找出原因后，按要求系统规划配电线路的承载负荷量，合理分配每一单相回路的负荷，使三相趋于平衡，同时要定期对配电线路的三相负荷电流进行在线测试，和对零线电流的测试。、在以后的施工中，选择电缆和按装设备时，应选择中性线截面积和相线截面积相等，从根本上解决因三相负荷严重失衡出现危险温度造成的电气事故和电气水灾。把单相用户均衡地接在A、B、C三相上，减少中性线电流，降低损耗。同时要减少单相负载接户线的总长度。

2、如果单相用户功率因数较低，就应进行无功补偿。也可以装置三相断相保护器，当任何一相断相时，能立即切断电源以消除三相不平衡。

采用三相平衡系统节电技术及产品。如三相平衡系统节电器 。

3、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。

4、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。在低压线路架好、下线集装各户电能表前，要把变压器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“***线路A相**号”。 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。

　　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，将各变压器各类负载最大、平均负荷及发展趋势记录在案，经常性对目2变负荷电流进行测试，及时发现不平衡超标情况，反馈负荷分析同时，不定期组织进行有针对性地调整。只有这样，才能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。