【正文】 ATLAB建模、仿真，得出三相電壓波形圖及電壓值。通過對(duì)此項(xiàng)問題的研究，提出解決該線路出現(xiàn)的三相不平衡問題的方案。加消弧線圈只能起到削減電容電流的作用，對(duì)解決三相不平衡問題沒有實(shí)質(zhì)的意義，有時(shí)反而使三相不平衡度增大。而城市電網(wǎng)改造工程，就是為了提高我國城市電網(wǎng)的可靠性與電能質(zhì)量，同時(shí)進(jìn)行的農(nóng)網(wǎng)改造，是為了提高農(nóng)業(yè)用電的電壓穩(wěn)定性。近年來，電能質(zhì)量問題已提到了一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家或地區(qū)電力公司的議事日程。然而，迄今為止，電能質(zhì)量的定義還不是十分統(tǒng)一、準(zhǔn)確。而社會(huì)電氣化程度提高，現(xiàn)代電力電子設(shè)備等非線性負(fù)荷大量使用，不斷惡化電能質(zhì)量。因此，本課題具有理論與實(shí)踐指導(dǎo)意義，為電力系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、運(yùn)行提供理論依據(jù)。產(chǎn)生三相負(fù)荷不對(duì)稱的主要原因是單相大容量負(fù)荷（如電氣化鐵路，電弧爐和電焊機(jī)等）在三相系統(tǒng)中的容量和電氣位置分布不合理。通常三相線路的對(duì)地導(dǎo)納近似相等，所以三相電抗相等與否直接決定了供電線路平衡與否。一般而言，輸電線路的電抗遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電阻，因此常常忽略輸電線路的電阻。供電環(huán)節(jié)所涉及的三相元件有發(fā)電機(jī)、變壓器和線路等。系統(tǒng)三相不平衡度如果超過一定范圍，將會(huì)影響系統(tǒng)的安全運(yùn)行。正常性不平衡是由于三相元件，線路參數(shù)或負(fù)荷不對(duì)稱引起的，如電氣化鐵道中的牽引負(fù)荷、冶煉系統(tǒng)中的電弧爐等。所以電能質(zhì)量對(duì)于電網(wǎng)和電氣設(shè)備的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，保障產(chǎn)品質(zhì)量以及生產(chǎn)和人民生活的正常秩序均有重要意義。電能為先進(jìn)的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程和大范圍的金融流通提供了保證；電能使當(dāng)代先進(jìn)的通信技術(shù)成為現(xiàn)實(shí)；電能使現(xiàn)代化運(yùn)輸手段得以實(shí)現(xiàn)。關(guān)鍵詞:三相不平衡，消弧線圈，MATLAB仿真，鐵磁諧振Subject : Unbalanced threephase distribution network analysis and research Specialty : Power System and Automation Name : xx (Signature) Instructor: xx (Signature) ABSTRACT Unbalanced threephase factors are divided into two major categories of accidents and normal sexual unbalanced threephase study, illustrates the hazards of unbalanced threephase power supply systems, transformers, motors, generators, transmission lines, and with the importance of the grid threephase equilibrium. MATLAB simulation of threephase imbalance causes the modeling and analysis: 1 .Singlephase grounding is the most mon failure distribution system, occurs damp, wet weather. General because the wires break ground, insulator breakdown causes such as, eventually cause the voltage and current imbalance. 2. ferromagnetic resonance of saturated voltage transformer. Directtoground inductive reactance of system isunbalanced partly in general system. Because voltage transformer is saturated,directtoground inductive reactance is unbalanced partly. 3. effect of extinction coil. Thedegree of threephase unbalance is increased by adding extinction coil. The value of phasevoltage is maximum value when harmonic oscillation appears by adding extinction coil,which can damage electrical equipment. Through simulation of MATLAB, it is get oscillogram of threephase voltage and magnitude of voltage. It is listed flow processchart of threephase unbalanced reason and parallel table of every reason.This topic is 35kV distribution grid unbalanced threephase project as the basis, through modeling and simulation analysis and research to identify the cause of the grid threephase voltage unbalance, and proposed programs and measures to solve the voltage imbalance. This study both methods and results to solve practical problems and also provides an effective theoretical analysis method can effectively improve power system operation and management level.KEY WORDS: Threephase unbalance, Simulation of MATLAB, Ferromagnetic resonance 目 錄 1 1 2 4 5 5 5 63. 電力系統(tǒng)不平衡度的計(jì)算及分析 10 10 10 三相不平衡的分析方案 14 16 16 17 17 18 20 概述 20 MATLAB仿真模型的建立 22 23 23 24 28 31 36致 謝 38參 考 文 獻(xiàn) 39 現(xiàn)代社會(huì)中，電能是一種最清潔的能源，也是一種最為廣泛使用的能源，而且易于遠(yuǎn)距離傳輸和控制，所以已經(jīng)成為人類現(xiàn)代社會(huì)最主要的能源形式。消弧線圈，中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地能使三相不平衡度增大，并當(dāng)與系統(tǒng)電容發(fā)生諧振時(shí)，三相電壓都驟增，對(duì)系統(tǒng)設(shè)備損壞很大。本文針對(duì)正常性三相不平衡進(jìn)行研究，闡明了三相不平衡對(duì)供電系統(tǒng)中變壓器、電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)，輸電線路等的危害,以及配電網(wǎng)三相平衡的重要性。本文通過MATLAB仿真對(duì)三相不平衡產(chǎn)生原因進(jìn)行了建模和分析：單相接地是配電系統(tǒng)最常見故障，多發(fā)生潮濕、多雨天氣。針對(duì)三相不平衡的不同起因，進(jìn)行 MATLAB仿真，得到了三相電壓波形圖及電壓值，并根據(jù)仿真結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)分析，提出相應(yīng)的解決措施。電作為一種特殊的能量存在形態(tài)，在物質(zhì)、能量、信息的轉(zhuǎn)化過程以及能量的相互轉(zhuǎn)化中起著重要的作用。隨著科學(xué)技術(shù)和國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)電能質(zhì)量的要求越來越高。電能的質(zhì)量，通常用供電電壓的頻率、偏移、波動(dòng)、閃變、間斷、塌陷、尖峰、諧波、畸變、三相不平衡和高頻干擾等指標(biāo)來表征。正常性不平衡允許長期存在或相當(dāng)長一段時(shí)間內(nèi)存在。電力系統(tǒng)在正常運(yùn)行方式下，供電環(huán)節(jié)的不平衡或用電環(huán)節(jié)的不平衡都將導(dǎo)致電力系統(tǒng)三相不平衡。由于三相發(fā)電機(jī)、變壓器等設(shè)備通常具有良好的對(duì)稱性，因此供電系統(tǒng)的不平衡主要來自于供電線路的不平衡。線路的電抗不僅決定于導(dǎo)線的材料、有效截面積以及絕緣介質(zhì)等因素，同時(shí)于三相導(dǎo)線呈等邊三角形排列時(shí)，各相導(dǎo)線所交鏈的磁鏈相等，此時(shí)三相電抗相等，三相阻抗也隨之相等。對(duì)于中性點(diǎn)不接地配電系統(tǒng)中的短距離線路而言，其三相導(dǎo)線多采用水平或垂直排列方式。在對(duì)實(shí)際情況的調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，三相電壓不平衡現(xiàn)象廣泛存在。綜上所述，深入分析三相不平衡問題，為電力系統(tǒng)研究電能質(zhì)量問題開辟了新思路，為電力運(yùn)行維護(hù)提出了新起點(diǎn)，為安全優(yōu)質(zhì)供電提供了新保障。電網(wǎng)負(fù)荷加大，電力系統(tǒng)中的非線性負(fù)荷(硅整流設(shè)備、電解設(shè)備、電力機(jī)車)及沖擊性、波動(dòng)性負(fù)荷(電弧爐、軋鋼機(jī)、電力機(jī)車運(yùn)行)使得電網(wǎng)發(fā)生波形畸變(諧波)、電壓波動(dòng)、閃變、三相不平衡，非對(duì)稱性(負(fù)序)和負(fù)荷波動(dòng)性日趨嚴(yán)重。無論是在國內(nèi)還是國外，越來越成為電力系統(tǒng)函待解決的問題。馬來西亞、新加坡及香港等地區(qū)的電力公司與歐美發(fā)達(dá)國家一樣嗎，十分重視電能質(zhì)量，成立專門機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)電能質(zhì)量管理，做了大量工作，解決用戶電能質(zhì)量問題。這些相關(guān)政策與措施的出臺(tái)，充分體現(xiàn)了國家對(duì)電能質(zhì)量問題的重視。因此系統(tǒng)中還是大量存在三相不平衡的問題，目前還沒有找到比較理想的手段和方法來處理三相不平衡問題。具體的研究工作如下：(1)首先選擇具有普遍意義的典型配電系統(tǒng)，畫出配電網(wǎng)等效電路圖，對(duì)等效電路進(jìn)行分析，建立MATLAB仿真模型。分析、總結(jié)仿真結(jié)果波形圖。分析鐵磁諧振產(chǎn)生的機(jī)理及分析的復(fù)雜性。如果其中的一個(gè)或兩個(gè)條件不滿足，則稱為不對(duì)稱或不平衡的系統(tǒng)。對(duì)于理想的電力系統(tǒng)，由于三相對(duì)稱，因此負(fù)序和零序分量的數(shù)值都為零（這就是我們常說正常狀態(tài)下只有正序分量的原因）。（1）三相負(fù)荷平衡是安全供電的基礎(chǔ)。接在重負(fù)荷相的單相用戶易出現(xiàn)電壓偏低，電燈不亮、電器效能降低、小水泵易燒毀等問題。三相負(fù)荷不平衡將產(chǎn)生不平衡電壓，加大電壓偏移，增大中性線電流，從而增大線路損耗。 只有三相阻抗平衡，才能保證低壓漏電總保護(hù)良好運(yùn)行，防止人身觸電傷亡事故。當(dāng)三相負(fù)載不平衡運(yùn)行時(shí)，中性線即有電流通過。因?yàn)榕渥兊墓β蕮p耗是隨負(fù)載的不平衡度而變化的。假如當(dāng)配變處于三相負(fù)載不平衡工況下運(yùn)行，負(fù)載輕的一相就有富余容量，從而使配變的出力減少。假如配變?cè)谶^載工況下運(yùn)行，即極易引發(fā)配變發(fā)熱，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)斐膳渥儫龘p。(高壓側(cè)沒有零序電流)這迫使零序磁通只能以油箱壁及鋼構(gòu)件作為通道通過，而鋼構(gòu)件的導(dǎo)磁率較低，零序電流通過鋼構(gòu)件時(shí)，即要產(chǎn)生磁滯和渦流損耗，從而使配變的鋼構(gòu)件局部溫度升高發(fā)熱。配變是根據(jù)三相負(fù)載平衡運(yùn)行工況設(shè)計(jì)的，其每相繞組的電阻、漏抗和激磁阻抗基本一致。因而使中性線產(chǎn)生阻抗壓降，從而導(dǎo)致中性點(diǎn)漂移，致使各相相電壓發(fā)生變化。（6）電動(dòng)機(jī)效率降低。而由于負(fù)序磁場的制動(dòng)作用，必將引起電動(dòng)機(jī)輸出功率減少，從而導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)效率降低。把單相用戶均衡地接在A、B、C三相上，減少中性線電流，降低損耗。 實(shí)際中，每相的用電負(fù)荷比較直觀：動(dòng)力線路三相平衡，而單相用戶負(fù)荷有較大差異。但必須要注意，均衡分配用戶不僅僅是形式上看來每相接單相負(fù)荷用戶總數(shù)的三分之一，而是要把其中用電負(fù)荷、漏電情況在同一等級(jí)的用戶也均衡地分配到三相上。, 盡量保證主干線和出線端負(fù)荷的平衡。如果在相間接入合適的電容, 同樣能起到提高功率因數(shù)、改善電能質(zhì)量、減少電能損耗、增加供電設(shè)備出力、節(jié)約電能等作用。，算