三相不平衡現(xiàn)象與三相不對稱現(xiàn)象兩者是有本質(zhì)上的區(qū)別的,話不多說,咱們先從兩者各自的定義上分析:
一、三相不平衡的定義:
三相不平衡:是指在電力系統(tǒng)中三相電流(或電壓)幅值不一致,且幅值差超過規(guī)定范圍。具體的數(shù)據(jù)舉例:
(1)三相交流電流的表達(dá)式是:
(2)所謂三相平衡,指的是:Ia.m = Ib.m = Ic.m ;而三相不平衡,自然就是Ia.m ≠ Ib.m ≠Ic.m 當(dāng)三相平衡時,有:
當(dāng)三相不平衡時,則上式不為零,也即中性線電流In≠0。
從上面的公式可以很直觀的判斷出:如果三相不平衡時,就會有零線電流。
【注】:這里的零線指的是保護(hù)中性線PEN ,也即把中性線N在變壓器側(cè)接地后形成的。在正常情況下(未發(fā)生單相接地故障或者漏電時),兩者的電流相等。
二、三相不對稱的定義:
假定中性線阻抗為零,則電源中性點(diǎn)與負(fù)載中性點(diǎn)間的電壓為零,因此,每相負(fù)載上的電壓一定等于該相電源電壓,各相負(fù)載電壓與各相負(fù)載阻抗大小無關(guān)。由此可見,在中性線及線路阻抗為零的三相四線制電路中,當(dāng)三相電源電壓對稱時,即使三相負(fù)載不對稱,三相負(fù)載上的電壓依然是對稱。但由于三相負(fù)載阻抗不等,所以三相電流將是不對稱的,即在不對稱的的三相四線制電路中,中性線電流一般不等于零。
三、三相不平衡與三相不對稱的聯(lián)系:
1、三相不平衡只是三相不對稱的一種特殊情況:
如果只是三相不平衡,我們利用電路計算原理,例如回路法、節(jié)點(diǎn)法等等,總能夠把它給計算出來。我們會發(fā)現(xiàn),這種計算法有幾個前提條件:
(1)電路的結(jié)構(gòu)是已知的;
(2)元件的性質(zhì)(電阻、電感和電容)是已知的;
(3)元件的參數(shù)同樣也是已知的。
2、現(xiàn)在我們來設(shè)想另外一種情況,例如變壓器的自感和互感作用:
當(dāng)三相對稱時,任意兩相的相量和等于第三相的負(fù)值,因而兩相在第三相上產(chǎn)生的互感電動勢必等效于與第三相電流大小成比例關(guān)系的自感電動勢。但是,當(dāng)三相不對稱時,我們會發(fā)現(xiàn)這些關(guān)系和參數(shù)難以確定。這祥一來,事情就變得麻煩了。 所以三相不對稱與三相不平衡并不一樣。三相不平衡只是三相不對稱的一種特殊情況。
3、三相不平衡與三相不對稱在使用上通常不作嚴(yán)格的區(qū)分:
三相系統(tǒng)可分為對稱三相系統(tǒng)和不對稱三相系統(tǒng)。對稱三相系統(tǒng)是指三相電量(電動勢、電壓或電流)數(shù)值相等、頻率相同、相位互差120°的系統(tǒng)。不同時滿足這三個條件的三相系統(tǒng)是不對稱系統(tǒng)。
三相系統(tǒng)又可分為平衡三相系統(tǒng)和不平衡三相系統(tǒng)。在任意時刻,三相瞬時總功率與時間無關(guān),這祥的系統(tǒng)稱為平衡三相系統(tǒng);在任意時刻,三相瞬時總功率時間的函數(shù),這祥的系統(tǒng)稱為不平衡三相系統(tǒng)。對于三相系統(tǒng),系統(tǒng)的不對稱直接導(dǎo)致不平衡,所以不對稱三相系統(tǒng)和不平衡三相系統(tǒng)在使用上不作嚴(yán)格區(qū)分。