unsymmetry of voltage and current
简介
三相交流电力系统中各相电压和电流幅值和相位的不对称程度。它是电能质量的一个重要技术指标。三相电流(或电压)的不平衡度通常以相电流(或电压)与三相平均值之差的最大值与三相平均相电流(或电压)之比的百分比值表示。在没有高次谐波时，也可用对称分量法将不对称的三相电压和电流分解为正序、负序和零序三相对称分量之和，电压和电流的不对称度可用负序和零序分量值相对于正序分量值的百分比来表示，如电压的不平衡度用负序电压分量值和零序电压分量值表示时为
式中U2，U0和U1分别为电压的负序分量值、零序分量值和正序分量值。
零序电压即系统中性点对地的电位，零序电流的三倍值即流经中性点的电流。
产生电压和电流不平衡的原因 理想的三相交流电力系统中，各相电压和电流的幅值相等，相位差120°。但是由于下列一些原因，使三相的电压和电流不对称。
(1)配电系统低压侧的多数负荷是单相电气设备(如电灯、电视机、冰箱等)，这些负荷往往不是均匀分配在三相上，而且其投入和断开的时间又有很大的随机性。
(2)大功率的单相高压电气设备的应用，如单相电气机车，单相感应炉，电弧炉等。
(3)三相系统中各元件的参数不等，如不完全换位的架空线路，其三相阻抗值不相等。
(4)非全相运行，如单相重合闸时的单相线路断开或双回路并列线路中断开一相;并联电容器单相熔丝断开。
(5)故障时的严重不对称情况，如单相或两相短路，这是瞬时性的不对称情况。
电压和电流不平衡的影响
(1)电力系统不平衡的运行方式使三相电压幅值不相等。所以，对于单相负荷来说，即使在三相系统的同一点上，有可能某一相电压太高，而另一相电压太低。如果电压超出允许的偏差范围，就不能使用户正常运行。(见电压质量)
(2)负序电流在同步电机中产生相对于转子转速2倍的反方向旋转磁场，这将在转子和定子中产生附加损耗和转子的振动。负序电流同时产生有功功率的振荡和连接发电机与原动机轴上的机械应力。所以，在长期运行中，汽轮发电机的各相电流之差不应超过10%额定电流(相应的负序电流分量不超过6%～7%额定电流)，所有其他凸极发电机及补偿机的不超过20%额定电流。
(3)异步电动机的负序阻抗是正序的1/5～1/8，所以即使不大的负序分量(1%额定电压)，将得到很大的不对称电流(7%～9%额定电流)。这种负序电流使电机产生附加发热，减少与有用转矩相应的电机功率，并有振动发生。
(4)星形-星形接法并有中性点接地的变压器对于负荷的不对称特别敏感，因为这种变压器有很大的零序阻抗，当有不对称负荷电流通过时，使输出电压的不平衡度增大。
(5)不对称情况下，三相功率不等，个别相达不到额定功率，所以影响并联电容器及整流器桥阀等的总功率。
(6)影响仪表精度、继电器的动作正确性等。
(7)零序电流对邻近送电线路的通信线路发生干扰，严重影响通信线路的正常运行。
限制电压和电流不平衡的措施 为了限制电压和电流不平衡对电力系统中各种设备的影响，中国国家标准GB/T15543—1995《电能质量三相电压允许不平衡度》要求电力系统公共连接点正常电压不平衡度允许值为2%，短时不超过4%。在超过上列允许值时，必须采取措施来限制电压和电流的不平衡度。
(1)均匀分布单相负荷(负荷的功率、使用的时间及设置的地点等)。
(2)应该尽量使电力系统各相元件的参数相等。
(3)减小变压器及中性点(包括中性点接地阻抗)的阻抗。
(4)装设专用的对称化设备，对大容量的单相负荷应考虑相应的补偿装置。