暖通空调水力平衡分析

第一篇：暖通空调水力平衡分析

水力平衡技术在暖通空调中的应用

水力平衡技术在暖通空调中的应用 标签: 动态失调 水力平衡 节能改造 平衡阀

水力失调分为静态失调和动态失调两种情况。静态失调是指系统中各用户在设计状态下，实际流量与设计流量不符，这种失调是稳态的、根本性的，如不加以解决，这类问题始终存在。特别是在现有的定流量系统中，静态失调问题比较突出。动态失调是指系统中一些用户的水流量改变时，引起系统的阻力分布变化，导致其他用户流量随之改变产生失调，这种失调是变化的、动态的。新建的分户供暖系统因安装散热器温控阀，系统变流量运行，产生的失调现象属于此种失调。

暖通空调实际运行中，初、末的供回水温差小，由重力引起的垂直失调小;中期供回水温差大，由重力引起的垂直失调作用加大。特别对于下供下回系统，要求系统供回水温差应小于10℃，才能保证因重力引起的垂直失调不致太大。暖通空调系统的最初设计一般供回水温差为25℃，这样实际运行时为了避免垂直失调则系统流量必须加倍，正如前面所示将造成巨大的能源浪费。

水力平衡技术在暖通空调中的应用

按照国家规范的热工要求，应通过合理划分和均匀布置环路，并进行水力平衡计算，减少各并联环路之间压力损失的相对差额。当相对差额大于15%时，应根据水力平衡要求配置必要的水力平衡装置。水力平衡技术是所有节能措施中最重要的一项，是一切工作的基础。抛开水力平衡来谈节能则不能保证用户供暖效果，不能实现最大程度的节能。通常水力管网平衡调节靠平衡阀来实现，平衡阀是解决管网设计、施工过程中产生的最基本失调情况的一种阀门，因此，调节功能是其首要的功能。阀门的理想流量特性主要有直线流量特性、等百分比流量特性、快开流量特性三种。对于平衡阀只有采用线性流量特性和等百分比流量特性才具有良好的调节性能，其中以等百分比流量特性最好。除调节功能之外，平衡阀附加了可测量的测量接口，配合智能仪表可以精确的测量压差、流量甚至介质温度;平衡阀具有可视的数字刻度，一看就可以知道阀门的开度。

平衡阀必须经过科学调试才能达到正确发挥它的作用。kt-7gslgd与平衡阀一起被发明的还有平衡阀专用智能仪表，它与平衡阀来配合使用。平衡阀与智能仪表一起使用来检测系统运行中的实际数据，如流量、压差、温度等，帮助工作人员进行判断并且做出正确的调整。对于设计人员，应认识到系统的水力平衡是确保分户计量供热实施的重要环节，而且静态平衡是动态平衡的基础。静态平衡是指设计计算条件下各环路流量的理想分配，应对室外区域管网进行合理的统筹设计，对室内外系统要进行严格的水力平衡计算。动态平衡则是当用户进行调节时，系统能够对各环路流量进行相应合理分配。设置必要的调控设备，是为满足计量供热的需要，而不能认为设置调控设备就可取代水力平衡计算。

水力平衡技术在暖通空调中的节能效益

水力平衡技术能够真正实现系统阻力平衡，为采取其它节能措施打下良好的基础。通过此项节能技术，根据不同项目情况，一般在手工调节的基础上供热系统节能可达5%—20%左右。水力平衡的重要价值还在于改善供热品质，提高用户满意度和收费率。通过实际测试，近端用户单位流量是远端用户单位流量的数倍，为使远端用户达到16℃，近端用户室温已经超过20℃，甚至开窗户造成能源浪费。因此须进行水力平衡调试。通过加装调节装置，使各个调节装置处的流量达到计算流量值，即整个系统达到了平衡，实施水力平衡调试技术可节能10%以上。

结语

水力平衡技术的应用是改善暖通空调性能和促进节能改造的有效途径，具有很高的经济价值和社会效益，应该大力推广。

第二篇：受力分析和物体的平衡典型问题分析(精品)

高三理(3)动力学

受力分析 物体的平衡

【知识要点】

一、受力分析

(1)明确研究对象

(2)按顺序找力：一般按照先场力(重力、电场力、磁场力),后接触力(弹力，摩擦力)的方式进行受力分析。严格按照受力分析的步骤进行分析是防止‘漏力”的有效措施;注意寻找施力物体是防止“添力”的有效办法.找不到施力物体的力肯定是不存在的.

(3)只分析性质力,不画效果力

二、共点力作用下物体的平衡的处理方法

1.整体和隔离思想。通常在分析外力对系统的作用时.用整体法;在分析系统内各物体(各部分)向相互作用时，用隔离法.

2.正交分解：(适合三个以及三个以上的力)①确定研究对象;②分析受力情况;③建立适当坐标;④列出平衡方程求解。

3、三个力的分析法：①正交分解法;②正弦定理法(拉密原理);③余弦定理法;④相似三角形法;⑤平行四边形法;⑥矢量三角形法。

对于由几个物体约束的研究对象的平衡问题，有时用相似三角形法处理会非常的方便，而对于三个力作用下的物体动态平衡问题，矢量三角形是主要的处理方法。

【典例分析】

例1.分析A和B物体的受力情况

例2.如图所示，斜面小车M静止在光滑水平面上，一边紧贴墙壁。若再在上面加一物体m，且M、m相对静止，试分析小车受哪几个力的作用?

例3.如图所示，小车上固定着三角硬杆，杆的端点固定着一个质量为m的小球。当小车水平向右的加速度逐渐增大时，杆对小球的作用力的变化(用F1至 F4变化表示)可能是下图中的(OO’沿杆方向)C

例4.如图所示，用两根细线把A、B两小球挂在天花板上同一点O，并用第三根细线连接A、B两小球，然后用某个力F作用在小球A上，使三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好沿竖直方向，两小球均处于静止状态。则该力可能为图中的(BC)

A.F1B.F

2C.F3D.F

4例5.用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中,如图所示.已知ac 和bc与竖直方向的夹角分别为300和600，则ac绳和bc绳中的拉力分别为( A)

A

11,mgB

.mg 2211,mgD

.mg, 4224C

.

例6.如图所示，斜面体放在墙角附近，一个光滑的小球置于竖直墙和斜面之间，若在小球上施加一个竖直向下的力F，小球处于静止。如果稍增大竖直向下的力F，而小球和斜面体都保持静止，关于斜面体对水平地面的压力和静摩擦力的大小的下列说法：①压力随力F增大而增大;②压力保持不变;③静摩擦力随F增大而增大;④静摩擦力保持不变。其中正确的是( A)

A.只有①③正确

B.只有①④正确

C.只有②③正确

D.只有②④正确

例7.如图所示，质量为m=4kg的物体，置与一粗糙的斜面上，用一平行与斜面体的大小为30N的力F推物体，物体沿斜面向上匀速运动，斜面体的质量M=10kg，且始终静止，θ=370，取g=10m/s2 ,求地面对斜面体的摩擦力及支持力? T=12Nf=24N

例8.如图所示，一个重力为mg的小环套在竖直的半径为r的光滑大圆环上，一劲度系数为k，自然长度 为L(L<2r)弹簧的一端固定在小环上，另一端固定在大圆环的最高点A。当小环静止时，略去弹簧的自重和小环与大圆环间的摩擦。求弹簧与竖直方向之间的夹角

【随堂巩固】

1.如图所示，汽车以速度V通过一半圆形拱桥的顶点时，关于汽车的受力的说法正确的是(D)

A. 汽车受重力、支持力、向心力

B. 汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力、向心力

C. 汽车的向心力是重力

D. 汽车的重力和支持力的合力提供向心力

2.如图所示，上表面水平的物体A单独放在固定斜面上时，恰好能沿斜面匀速下滑.若将另一个物体B轻轻地放置在物体A上，使A、B共同沿该斜面下滑，下列说法中正确的是 ( C)

A.A和B将共同加速下滑B. A和B将共同减速下滑

C.A和B将共同匀速下滑

D.物体A受到的合力增大

3.如图所示，物体A、B、C叠放在水平桌面上，水平力F作用于C物体，使A、B、C以共同速度向右匀速运动，那么关于物体受几个力的说法正确的是(A )

A.A 受6个，B受2个，C受4个

B.A 受5个，B受3个，C受3个

C.A 受5个，B受2个，C受4个

D.A 受6个，B受3个，C受4个

4.如图，水平的皮带传送装置中，O1为主动轮，O2为从动轮，皮带在匀速移动且不打滑。此时把一重10N的物体由静止放在皮带上的A点，若物体和皮带间的动摩擦因数μ=0.4.则下列说法正确的是( B)

⑴刚放上时，物体受到向左的滑动摩擦力4N

⑵达到相对静止后，物体在A点右侧，受到的是静摩擦力 A

⑶皮带上M点受到向下的静摩擦力

⑷皮带上N点受到向下的静摩擦力

A.(2)(3)(4)B.(1)(3)(4)C.(1)(2)(4)D.(1)(2)(3)(4)

5.竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘，小球A、B带有同种电荷。现用指向墙面的水平推力F作用于小球B，两球分别静止在竖直墙和水平地面上，如图所示，如果将小球B向左推动少许，当两球重新达到平衡时，与原来的平衡状态相比较(D)

①推力F将变大

②竖直墙面对小球A的弹力变大

③地面对小球B的支持力不变

④两小球之间的距离变大

A.①②B.②③C.②④D.③④

6.如图所示，AC是上端带定滑轮的固定竖直杆，质量不计的轻杆BC一端通过铰链固定在C点，另一端B悬挂一重为G的重物，且B端系有一根轻绳并绕过定滑轮A，用力F拉绳，开始时∠BCA>90°，现使∠BCA

缓慢变小，直到杆BC接近竖直杆AC。此过程中，杆BC所受的力()A

A.大小不变

B.逐渐增大

C.先减小后增大

D.先增大后减小

7.如图所示，两球A、B用劲度系数为k1的轻弹簧相连，球B用长为L的细绳悬于O点，球A固定在O点正下方，且点OA之间的距离恰为L，系统平衡时绳子所受的拉力为F1.现把A、B间的弹簧换成劲度系数为k2的轻弹簧，仍使系统平衡，此时绳子所受的拉力为F2，则F1与F2的大小之间的关系为 B

A.F1 > F

2B.F1 = F2

C.F1 < F2

D.无法确定

8.如图所示，竖直平面内放一直角杆AOB，杆的水平部分粗糙，竖直部分光滑，两部分各有质量相等的小球A和B套在杆上，A、B间用不可伸长的轻绳相连，用水平拉力F沿杆向右拉A使之缓慢移动的过程中AD

A.A球受到杆的弹力保持不变

B.A球受到的摩擦力逐渐变小

C.B球受到杆的弹力保持不变

D.力F逐渐增大

9.在如图所示装置中，两物体质量分别为m

1、m2，悬点a、b间的距离远大于滑轮的直径，不计一切摩擦，整个装置处于静止状态.由图可知 AC

A.α一定等于βB.m1一定大于m

2C.m1一定小于2m2D.m1可能大于2m2

10.在水平桌面M上放置一块正方形薄木板abcd，在木板的正中点放里一个质量为m的木块，如图所示.先以木板的ad边为轴，将木板向上缓慢转动，使木板的ab边与桌面的夹角为;再接着以木板的ab边为轴，将木板向上缓慢转动，使木板的ad边与桌面的夹角也为 (ab边与桌面的夹角不变).在转动过程中木块在木板上没有滑动，则转动之后木块受到的摩擦力大小为(B ) A. 22mgsinB. 2mgsin

C. mgsin2D. mgsin2

11.在进行人体艺术表演时，有六位演员从上到下排成如图所示三层人形，已知每位演员的质量为m;重力加速度为g，则( BC )

A.3号演员与4号演员的肩膀承受的压力一样大

B.5号演员肩膀承受的压力为1.50mg

C.地面对4号演员的支持力为1.75mg

D.地面对5号演员的支持力为2.00mg

12.如图所示，物体A放在物体B上，物体B放在光滑水平面上，已知mA=6Kg，mB=2Kg，A、B间动摩擦因数为μ=0.2。A物上系一细线，细线能承受的最大拉力为20N，水平向右拉细线，下述说法中正确的是：(CD) A.当F<12N时，A静止不动;

B.当F>12N时，A相对B滑动;

C.当F=16N时，B受A摩擦力等于4N;

D.无论拉力F多大，A相对B始终静止

13.如图所示，mgsinθ>Mg，在m上放一小物体时，m仍保持静止，则(D)

A.绳子的拉力增大

B.m所受合力变大

C.斜面对m的静摩擦力可能减小

D.斜面对m的静摩擦力一定增大

14.如图所示，质量为m的质点，与三根相同的螺旋形轻弹簧相连。静止时，相邻两弹簧间的夹角均为1200.已知弹簧a、b对质点的作用力均为F，则弹簧c对质点的作用力大小可能为 (ABCD)

A.FB.F + mgC.F—mgD.mg—F

第三篇：第三节 化学平衡图像分析 教学设计

【背景分析】

化学平衡图像将数字知识和化学平衡理论融为一体。有关化学平衡的图像试题涉及知识面广，灵活性大。题目大多注重对知识综合应用能力和分析判断能力的考查，是考查学生能力的常见题。考查的图像主要有三类;第一类，是化学平衡建立过程中有关量随时间的变化图像;第二类，是平衡移动原理的应用或它的逆向思维图像;第三类，是反应物或生成物物质的量(或浓度或质量分数)与时间关系的图像，此类图像既要考虑反应速率的大小，又要考虑化学平衡移动、反应物的转化。

【学情分析】

学生已经具有一定的图像分析能力，但还未有系统的知识结构 【教学策略选择与设计】

首先复习基本要点，让学生对平衡图像有个知识回顾，然后系统复习图像分析的一般方法，最后给出示例具体分析，从而得出一般的分析方法。 【教学资源与工具设计】

多媒体教学结合学生学案 【教学目标】

知识与技能： 理解化学平衡图像的意义，掌握化学平衡图像题的解法。 过程与方法： 通过对“化学反应速率和化学平衡”的图像以及“化学反应的过程图像”的分析，提高学生对图像信息进行综合处理和加工的能力。

情感态度与价值观： 通过同学之间对图像题的解题方法的讨论分析，体会同伴间互助学习的必要性。

【重点和难点】

平衡图像解题思路、方法与技巧 【教学过程】

遇到图像曲线的题目，首先应看懂后观察曲线的形状和走向，弄清曲线所代表的是哪些量的关系，明确曲线的起点、终点、交点、折点及零点，用以分析其特点和变化趋势，再结合题中给定的化学反应和数据，以便进行推理和判断。

一、引入悟景、联想规律，作出判断

①______浓度、______压强、______温度、加_______都可以使速率增大。

②增加反应物浓度，减少生成物浓度，向_____反应方向移动, 增大压强，向_______反应方向移动，

升高温度，向_______反应方向移动。

二、引领悟识：典型的化学平衡图象

0.40.30.20.1cvBACv正v逆t1t2

tt

浓度-时间图(c-t图)速率-时间图(v-t图)

三、引领悟技【典型的化学平衡图像题】

1、物质的量(或浓度)—时间图象

此类图象能说明各平衡体系组分(或某一成分)在反应过程中的变化情况。解题时要注意各物质曲线的折点(达平衡时刻)，各物质浓度变化的内在联系及比例符合化学方程式中化学计量数关系等情况。

【练1】：某温度下，A、B、C三种物质的浓度随着时间变化的关系如图所示，则(1)该反应的化学方程式为:___________________________________， (2)求反应物的转化率为:____________________。

2、速率—时间图

此类图象定性地揭示了v正、v逆随时间(含条件改变

【练1】4321cBAC1写出化学1)2)求反应物t 2

对速率的影响)而变化的规律，体现了平衡的“动、等、定、变”的基本特征，以及平衡移动的方向。 【练2】:对mA(g)+nB(g)

pC(g)+qD(g)，引起平衡移动的因素可能是：

a._______________________ b.______________________ 则可判断出：△H 0 m+n p+q(填>、<、=)

【练3】:对于反应mA(g )+ nB(g)

pC(g) + qD(g)

vv逆v正t1t2t达到平衡后，改变其中某一条件，反应速率变化图象如图所示，则t1时刻改变的因素可能是：

vv正v逆t1a._________________ b.______________________

3、某物质的转化率(或百分含量)-时间-温度/压强)图

t这类图象反映了反应物或生成物的量在不同温度(压强)下对时间的关系，解题时要注意一定条件下物质含量不再改变时，应是化学反应达到平衡的特征。 【例1】:对于反应：mA(g)+ nB(g)

pC(g)+ qD(g)，A的转化率和温度的关系、B的转化率和压强的关系分别如图所示，则可判断出：

T1____T2, 正反应____热 P1 ___P2 m+n___p+q A的转化率T1T2

B的转化率P1P2t

【练4】:对于反应：mA(g)+ nB(g)

•P1 ___P2m+n___p+qpC(g)+ qD(g)，A的百分含量和温度的关

t系、C的百分含量和压强的关系分别如图所示，则可判断出：

C%A%T1T2

P1

P2•T1____T2, 正反应____热•P1___P2

ttm+np+q

【例2 】:对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) ，在不同温度(T1和T2)及压强(p1和p2)下，反应物B的百分含量(B%)与反应时间(t)的关系如图所示。 (1)判断压强高低：

B% P1_______P2， m+n_________p+q T2 P2(2)判断温度高低：

T1 P2T1 P1T1_______T2 ，正反应_________热

t

4、某物质的转化率(或百分含量)-温度(或压强)图

该类图象的纵坐标为物质的平衡浓度或反应物的转化率或百分含量，横坐标为温度或压强。

【例3 】对于反应 mA(g)+nB(g)

pC(g)+qD(g) (1)A的转化率和温度、压强的关系如图所示，则可判断出：

正反应_________热 m+n____________p+q (2)A的百分含量和温度、压强的关系如图所示，则可判断出：

正反应_________热 m+n____________p+q A的 转化A%500℃率1.01*107Pa200℃ 1.01*106Pa 1.01*105PaTP

四、引申悟道：归纳整理

1、看懂图象

面：图象形状，横、纵坐标的含义 线：走向，变化趋势

点：起点、终点、交点、拐点 是否需作辅助线(等温线、等压线) 定量图象中有关量的多少

2、解答图像类题目的注意事项： (1)注意物质的转化率与其百分数相反。 (2)注意图像的形状和走向是否符合给定反应。

(3)注意图像是否过原点。

(4)注意坐标格的数据，也可由它判断反应物或生成物在方程式里的系数，或据此求反应速率。

(5)注意抓两个变量间的关系，判断图像正确与否，可加辅助线，常在横坐标上画垂直线为辅助线来判断图像是否合理。

五、板书设计

第三节

化学平衡图像分析

化学平衡图像分析

1、浓度—时间

2、速率—时间

3、转化率(或百分含量)-时间-温度/压强)

4、转化率(或百分含量)-温度(或压强)

六、教学反思

第四篇：暖通空调专业中央空调循环水处理分析

中央空调循环水处理

随着我国国民经济的快速增长，中央空调被广泛使用，它不仅给人们带来舒适的环境，同时也被用来调节工业生产所需环境的温度和湿度。中央空调循环水系统包括冷却水系统、冷冻水系统和采暖水系统。冷却水系统是由热交换器、冷却水泵、管道、冷却塔、贮水池组成。冷却水在冷冻机里冷却受热受压的制冷剂，温度上升至37℃ 左右，经水泵送至冷却塔，冷却后返回至冷冻机中循环使用。冷冻水系统是由热交换器、冷冻水泵、管道、风机盘管、膨胀水箱组成。冷冻水在冷冻机中被制冷剂冷却至7℃左右后送往风机盘管，与空气进行热交换升温至12℃左右后，再返回到冷冻机中被冷却。热水和冷冻水共用一套管道系统。

1.中央空调系统特点

中央空调一般承担着夏季供冷、冬季供热的任务，春季和秋季停机检修或保养，即使在正常运行期间也根据气温的变化和工作环境的需要停机。大多数企事业单位由于编制上的限制不设专门水处理技术管理人员，实行粗放式管理，因此，水处理技术和方案对这一情况应有较强的适应性，既要有良好的处理效果，又要管理简单方便，水处理成本低廉。

2.冷冻水系统特点

冷冻水系统是以水做冷媒介质和空气进行能量交换的密闭式体系，虽然与外界接触较少，但在整个体系的最高处设有膨胀水箱，这样冷冻水介质还是和空气有所接触，使溶解氧和一些营养物进入冷冻水系统，导致粘泥沉积，不仅影响传热，还可能形成氧浓差引起设备的腐蚀，经常出现黄褐色水质或黑灰色水质。冷冻水的化学处理采用一次性投加药剂的方法，重点控制设备的腐蚀及粘泥的产生。

3.冷却水系统特点

冷却水在循环使用过程中不断蒸发浓缩，含盐量不断上升，为了不使含盐量无限制的升高，必须排放掉一部分冷却水，同时补入新鲜水，前者称之为排污，后者称之为补水。含盐量上升后极易在热交换器的水侧形成水垢，垢的形成不仅使传热效率下降、制冷负荷增大，还会形成垢下腐蚀，造成水电浪费和缩短机组使用寿命。冷却水系统的另一特点是保有水量小，极易浓缩，如掌握不好排污量和补水量，浓缩倍数波动较大，难以保证水处理效果。因此，对于冷却水系统水处理的重点是控制结垢兼顾缓蚀并定时加药、排污、补水。

针对中央空调系统的特点和实际情况，选择适宜的水处理药剂和摸索出一条简便且适合现场情况的粗放式的管理模式，具有十分重要的现实意义。它可以有效的控制设备的腐蚀和结垢，延长设备的寿命，减少维修工作量，提高制冷效率，满足客户和工艺生产的需要。

第五篇：配电变压器三相不平衡技术分析与管理措施研究

摘要：配电变压器的三相不平衡运行是不可避免的，防止配电变压器三相不平衡运行是节能、提高电能质量的手段之一。本文分析造成配电变压器三相不平衡运行的原因，对配电变压器三相不平衡产生的影响进行了技术分析，并在此基础上，提出了相应的防止变压器三相不平衡的管理措施

0引言

国标GB50052《变压器运行规程》、《供配电设计规范》中都规定了Y/Yn0接线的配电变压器运行时中线电流不能超过变压器相、线电流的25%，这是由变压器的结构所决定的。一般要求电力变压器低压电流的不平衡度不得超过10%，低压干线及主变支线始端的电流不平衡度不得超过20%。我国农村低压配电网中配电变压器为Y/Yn0接线，并大量采用了三相四线制接线方式，存在很多的单相负载，这就不可避免地存在配电变压器的三相不平衡运行。作者在分析及了变压器三相负荷不平衡的原因、定量分析了三相负荷不平衡影响的基础上，提出了防止变压器负荷不平衡的措施。 1变压器三相不平衡的原因

1.1管理上存在薄弱环节缺乏运行管理具体考核管理办法，

对配电变压器三相负荷不平衡的运行管理的重视程度不够，带有随 意性，盲目性、

导致很多在三相负荷不平衡状态下对配电变压器长期运行。

1.2单项用电设备影响由于单项用电设备的同时使用率较低，线路大多为照明、动力混载，经常会造成对配电变压器三相负荷的不平衡，并给管理带来了难度。

1.3电网格局不合理的影响低压电网结构薄弱，运行时间较长，改造投入不彻底，单相低压线路是台区的主网架问题，一直得不 到有效根治。其次，

居民用电大多为单相供电，负荷发展时无序延伸，造成台区三相电流不平衡无法调整。 1.4临时用电及季节性用电临时用电及季节性用电都有一定的时间性，用电增容不收费后，大量的单项设备应用较多，而分布极为分散，用电时间不好掌握。同时，由于在管理上未考虑其三相负荷的分配问题，又未能及时监控、调整配电变压器的三相负荷，它的使用和停电，对配电变压器三相负荷的平衡都有较大的影响，特别是单项用电设备容量较大时，影响更大。 1.5设备故障影响由于运行维护及管理不当或外力破坏等原因，低压导致断线、变压器缺相运行、修理不及时或现场运行处理，都可能造成某一相长时间甩掉部分负荷，使配电变压器处于不平衡状态下运行。

2变压器三相负荷不平衡的影响

2.1增加配电变压器的损耗配电变压器的功率损耗包括空载损耗(铁损)和负载损耗(铜损)。在三相负荷不平衡状态下运行时容易在低压侧产生零序电流。Y/Yn0接线的配电变压器采用三铁芯柱结构，其一次侧无零序电流，二次侧有零序电流，因此二次侧的零序电流完全是励磁电流，产生的零序磁通不能在铁芯中闭合，需通过油箱壁闭合，从而在铁箱等附件中发热产生铁损。当铁心柱中的磁通密度为1.4T时，油箱壁中的损耗为铁心中损耗的10%;当铁心柱中的磁通密度增加到1.65T时，油箱壁中的损耗将达到铁心中 损耗的50%以上[1] 。

中线电流的增加还会引起配电变压器绕组铜损的增加。

配电变压器三相不平衡运行时三相绕组的总损耗(单位为kW)可计算为：Pf1=(I2 a+I2 b+I2 c)R1×10-3 式中Ia，Ib，Ic为三相负荷电流;R1为变压器二次侧绕组电阻。三 相平衡时每相绕组电流为(I觶a+I觶b+I觶c)/3， 三相绕组总损耗为：Pf2=3[(Ia+Ib+Ic)/3]2R1×10 -3 三相不平衡是带来的附加损耗为： ΔPf=Pf1-Pf2=(Ia-Ib)2 +(Ia-Ic)2 +(Ib-Ic)2

3·R1×10-3当配电变压器三相负荷不平衡状态下运行时，变压器负荷高的

那项时常出现故障，如缺项、接点过热、个别密封胶垫劣化等。同时，附加损耗造成配电变压器散热条件降低，金属构件的温度升高，严重时损坏变压器绝缘，烧坏配电变压器。 2.2降低配电变压器的出力配电变压器每相线圈结构性能均是一样的，故其允许最大出力，只能按三相负荷重最大一相不超过额定容量为限。因此，当配电变压器在三相负载不平衡状况下运行时，其出力将受到限制。其出力减少程度与三相负荷的不平衡度有关。三相负荷不平衡度越大，配电变压器出力减少越多。为此，配电变压器在三相负荷不平衡时运行，其输出的容量就无法达到额定值，且备用容量亦相应减少，过载能力降低[2]。例如，若接线电压的单相用电设备的额定电流与三相变压器的额定电流相同，则三相变压器的利用率仅为该变压器额定容量的58%。又如，一台100kVA变压器，其二次侧额定电流为144A。若三相负荷电流分别为144A、72A，则变压器额定容量的利用率就只有67%。

2.3三相输出电压不平衡配电变压器是按三相负载对称情况进行设计和制造的，故其每相线圈的电阻、漏抗、激磁阻抗基本一样。当三相负载对称时，每相电流大小一样，配电变压器内部压降是相同的，所以，输出电压也是对称的。当配电变压器的三相负载不对称时，由于Y/Yn0接线的变压器一次侧没有零序电流，二次侧有零序电流，因此二次侧的零序电流完全是励磁电流，产生的零序磁通重叠在主磁通上，感应出零序电动势，造成中性点电压偏移，负荷重的相电压降低，负荷轻的相电压上升。偏移严重时单相变压器可能升到线电压。如果线路接地保护不好，中性线电流产生的电压严重危及人生安全。同时，由于变压器绕组压降不同，电流不平衡会造成单相设备不能正常使用，或过电压损坏用户设备[3]。例如，型号为SJ-315kVA，10kV/0.4kV变压器的零序电阻，零序电抗，绕组电阻R0= 0.122Ω，

零序电抗X0=0.174Ω，绕组电阻R1=0.00849Ω。Ia=100A，Ib=200A，Ic=300A，cosφa=cosφb=cosφc=0.7。经过计算得到：零序电流I0= 173A;零序电流损耗功率P0=I2 0R=3.65kW;附加铜损ΔPf=0.17kW;总损耗功率ΔP=P0+ΔPf=3.82kW;一年内损耗电量W=3.82×8760kWh=33463kWh;中性点偏移电压E觶0=I觶0·Z觶0=36.6V;Z0=R2 0+X2 0姨=0.212Ω;为零序阻抗。

由上述分析可知，Y/Yn0接线方式的配电变压器不平衡运行带来的损耗与电压偏移不容忽视。

2.4线路损耗增加配电变压器的电流输送时，导线的电阻就 产生功率损耗，其损耗与导线中通过的电流的平方成正比。当配电变压器以三相四线制线路输送电流时，其有功功率损耗按下式计算：ΔP1=I2 aRa+I2 bRb+I2 cRc+I2 oRo。式中：Io为中性线电流;Ra，Rb，Rc为各 相导线的电阻;

Ro为中性线电阻。当三相负载平衡时Ia=Ib=Ic=I，Io=0，线路损耗为ΔP2=3I2 R。

应用上式试计算三相四线制线路在负载对称与不对称时的功率损耗，通过两种损耗数值对比，表明配电变压器在负载不平衡运行时的线路损耗大于对称时的线路损耗。

2.5电动机效率降低广大农村中大量使用电动机作为动力进行生产加工，当配电变压器处于三相负载不平衡运行时，则会产生输 出电压不平衡，即存在着正序、

负序、零序三个电压分量。在通入电动机之后，负序电压就会产生与正序电压相反的旋转磁场，起到一定的制动作用。通常电动机运行中，正序电压磁场要比负序电压旋转磁场大得多，所以电动机仍以正序电压磁场旋转，方向一致。只有在严重不对称电压情况下，负序磁场制动作用，客观上或多或少会导致电动 机输出功率的减少。

其效率是随电压不对称程度的加大而下降的。为此，配电变压器的不对称运行，对电动机是不安全不经济的。

3防止变压器三相不平衡的措施

3.1加强负荷不平衡管理定期进行三相不平衡电流测试，负荷每月至少进行一次测量，特殊情况下如负荷变化较大时，可增加测量次数，对负荷状况做到心中有数。掌握配电设计时三相不平衡度的科学计算方法和三相不平衡的采集方法，为配电变压器负荷提供可靠的数据。文献[4]设计的三相不平度采集系统在采集三相电流时，使用以C8051F单片机作为主控制芯的硬件设备挂接在变压器出口端，每隔1h实时采集和存储三相电流，以供计算三相不平衡度

使用。通过通用串行总线

(USB)口，将历史采样数录入后台计算系统便可自行进行完成三相不平衡度的计算。 3.2改造配电网，加强对三相负荷分布控制结合农网线路改造，合理设计电网改造方案。配电变压器设置于负荷中心，供电半径不大于500米，主干线、分支干线均采用三相四线制供电，同时制定台区负荷分配接线图，做到任何一个用户的用电改造接入系统，都受三相负荷平衡度的限制，避免改造的随意性。

3.3加强用户管理，确保变压器负荷平衡用电与配电应密切配合，根据不同季节用电的特点和运行参数，合理制定电网年度、季度运行方式,及时配电变压器的调整运行方式，平衡有功无功功率,改善电能质量,组织定期的负荷实测和理论计算。用电的临时用户，季节性用户，配电变压器运行人员都要及时掌握。尤其对单项设备申请用电，要进行合理搭配。

3.4加强无功补偿，促进三相负荷就地平衡由于单相感性设备增多，三相电流不平衡，导致电压质量下降、零相电流增大[5]。进行就地无功补偿，安排减少无功远距离输送，对线损计算制定合理的补偿方式，不但可以降低零相电流，提高电压质量而且补偿后使得变压器利用率提高。

3.5线损分相管理，保证三相负荷平衡开展线损分项管理的首要条件是保证配电台区的计量总表必须是三只单相电能表分开计量，或安装具备单相电量计量功能的三相四线电能表。然后，按照每条线路出线所带的低压用户进行分类统计，定期定时抄表。 通过线损分相报表的三相电量平衡分析，可以及时判定该配电台区三相线路电流平衡情况，结合线损分相报表与该相低压线路日常所带的用户负荷差距参照比情况，分析该台区、该线路运行是否处于最佳状态，及时跟踪、反馈、调整，保证每相线路负荷均衡分布，确保变压器三相负荷平衡。采用线损分相管理，还可以对配电台区电能计量装置的自身故障进行监测。 参考文献：

[1]覃芸,张思寒.电网经济运行分析及措施[J].黑龙江电力,2009(5):334- 337. [2]黄绍平.负荷不平衡对配电变压器的危害和相应的配电设计方法[J]. 变压器,1996，(5):30-32. [3]杨云龙,王凤清.配电变压器三相不平衡运行带来的附加损耗、电压偏差及补偿方法[J].电网技术,2004，(8):73-76. [4]郭峰,姚莉娜,刘恒等.引入三相不平衡度的低压电网理论线损计算[J].电力自动化设备,2007，(11):51-54. [5]林俐,胡景生.配电网变电站并列运行三绕组变压器无功补偿的经济分析[J].电网技术,2006，(7):82-87