三相负荷不平衡对配电变压器有什么影响

当电路中存在三相负荷不平衡的问题时，对配电变压器将会产生哪些影响，主要包括如下三个方面：

1、增加变压器的损耗

变压器的损耗包括空载损耗和负荷损耗，在正常情况下变压器运行电压基本不变，即空载损耗是一个恒量，而负荷损耗则随变压器运行负荷的变化而变化，且与负荷电流的平方成正比。

当三相负荷不平衡运行时，变压器的负荷损耗可看成三只单相变压器的负荷损耗之和。

从数学定理可知：假设a、b、c 3个数都大于或等于零，那么a b c≥3√abc 。

当a=b=c时，代数和a b c取得最小值：a b c=3√abc 。

因此，假设变压器的三相损耗分别为：Qa=Ia2 R、Qb= Ib2 R 、Qc =Ic2 R，式中Ia、Ib、Ic分别为变压器二次负荷相电流，R为变压器的相电阻。则变压器的损耗表达式如下：

Qa Qb Qc≥3√〔（Ia2 R）（Ib2 R）（Ic2 R）〕

可知，变压器的在负荷不变的情况下，当Ia=Ib=Ic时，即三相负荷达到平衡时，变压器的损耗最小。

则变压器损耗：

当变压器三相平衡运行时，即Ia=Ib=Ic=I时，Qa Qb Qc=3I2R;

当变压器运行在最大不平衡时，即Ia=3I，Ib=Ic=0时，Qa=（3I）2R=9I2R=3（3I2R）;

即最大不平衡时的变损是平衡时的3倍。

2、烧毁变压器

上述不平衡时重负荷相电流过大（增为3倍），超载过多，越可能造成绕组和变压器油的过热。

变压器的绕组过热，绝缘老化就会加快；变压器油过热，引起油质劣化，迅速降低变压器的绝缘性能，减少变压器寿命（温度每升高8℃，使用年限将减少一半），甚至烧毁绕组。

3、导致变压器零序电流过大，局部金属件温升增高

在三相负荷不平衡运行下的变压器，必然会产生零序电流，而变压器内部零序电流的存在，在铁芯中产生零序磁通，这些零序磁通会在变压器的油箱壁或其他金属构件中构成回路。

但是，配电变压器设计时不考虑这些金属构件为导磁部件，由此引起的磁滞和涡流损耗使这些部件发热，从而导致变压器局部金属件温度异常升高，当问题严重时将会引起变压器运行事故。