电能质量：三相电压不平衡

1.三相电力系统

目前各国的供电系统几乎都采用三相制供电系统，该系统三相电源具有相同幅值且初相各互差120°。这样的理想电力系统被成为对称或平衡的，但实际，往往有各种因素导致其中的一或两个条件不满足，则称为不对称或不平衡系统。

2.三相电压不平衡

IEC61000-4-30标准中规定不平衡定义，三相系统中，线电压的基波有效值互不相等或线电压之间的相角互不相等。通常单相大容量负荷如电弧焊、电焊机等子系统中容量与电气位置不合理导致不平衡，如三相电网某一相或两相接入大功率负载，出现电压不平衡。

3.三相对称系统

对称三相系统（ABC），可由一个矢量表示。

正序：三相幅值相同，各相间电压差120°，过零顺序a-b-c

负序：三相幅值相同，各相间电压差120°，过零顺序a-c-b

零序：三相幅值相同，各相间无相位差

正序/负序/零序系统

以上变换可通俗解释成：

正序分量=(A相矢量+B相矢量逆时针旋转120°+C相矢量旋转逆时针240°)/3

负序分量=(A相矢量+B相矢量逆时针旋转240°+C相矢量旋转逆时针120°)/3

零序分量=(A相矢量+B相矢量+C相矢量)/3

4.三相不平衡测量

系统处于三相不平衡运行时，其电压、电流中含有大量的负序分量，不平衡电压是由不平衡电流引起：

负序电压：电网中不平衡负载上流动的负序电流引起

零序电压：电网中不平衡负载上流动的零序电流引起

5.电压不平衡程度

将三相电分解出正序分量、负序分量和零序分量，即可用各分量定义三相的不平衡度。

负序不平衡度=负序分量rms值/正序分量rms值的百分比表示

零序不平衡度=零序分量rms值/正序分量rms值的百分比表示

完全平衡系统，仅有正序或负序分量。不平衡的系统，同时存在正序、负序或正序。负序、零序等。

6.三相不平衡用例

在判断电路故障时，可以通过正序、负序和零序分量判断故障原因：

系统只有正序分量：正常工作或三相短路；

系统三个分量都有：可能是单相接地或两相短路接地；

系统只有正序和负序分量：可能是两相短路或3V3A接线方式。