電力系統在正常運行方式下，供電環節的不平衡或用電環節的不平衡都可以導致電力系統的三相電壓不平衡，三相電壓不平衡將會導致用電設備的異常以及很多危害，本文詳細介紹三相電壓不平衡的定義及其測量。

一三相電壓不平衡定義

　　根據IEC61000-4-30電壓不平衡定義：三相系統中，線電壓的基波有效值互不相等，或線電壓之間的相角差不相等。

　　下圖為三相交流電力系統中三相電壓為不同幅值，相角互差不等于120°

三相不平衡交流電壓波形圖及基波矢量圖

　　下圖為理想的三相交流電力系統中三相電壓為同一幅值，相角互差120°

理想的三相交流電壓波形圖及基波矢量圖

二產生三相電壓不平衡原因及其危害

　　產生三相電壓不平衡原因主要是：單相負載，單相大容量負載如電氣化鐵路、電弧爐、電焊機等，在系統中容量與電氣位置分布不合理(如：電氣化鐵路牽引供電;三相電網某一相或兩相接有大功率負載，出現電壓不平衡)。

　　三相不平衡電壓由不平衡電流引起，電網中的負序電壓，由電網中不平衡負載上流動的負序電流而引起，電網中的零序電壓，由電網中不平衡負載上流動的零序電流而引起，三角形連接的變壓器可以阻止零序不平衡電壓的傳播，零序電壓可能影響以線一零為方式連接的三相設備，但對大多數以線一線方式連接的三相設備無影響。

　　三相不平衡的危害：供電電壓不平衡將使電氣設備(如電動機)熱損耗增加、發生振動，保護、控制設備可能受到干擾，如多相換流器直流端將產生紋波分量，交流輸出端產生非特征諧波等不正常現象的發生，嚴重的直接損壞電氣設備。

三三相電壓不平衡的測量

　　三相電壓不平衡IEC標準算法：

　　測量三相電壓的基波幅值與相角，計算不平衡度：

　　設三相基波電壓

　　正序分量：

　　負序分量：

　　測量計算公式：

　　負序不平衡度：

　　三相電壓不平衡的測量中需要主要的問題：

　　負序、零序不平衡度必須以10周期時間間隔對基波成分(50Hz)由對稱分量法進行計算，應采用濾波器或DFT算法，將諧波的影響降至最小；由三相有效值計算不平衡度的簡便算法沒有考慮相角不平衡因數，諧波電壓的存在將導致錯誤的不平衡度測量結果。電機系統中零序分量將受3次諧波電壓的影響而增加，負序分量將受5次諧波電壓的影響而增加。這些額外增加的量對設備的影響和基波頻率的不平衡度造成的影響并不相同。

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