电力系统三相不平衡是由三相负荷不平衡和系统元件三相参数不对称引起的。电力系统的三相电压平衡是电能质量的主要指标之一。三相不平衡会导致旋转电机的附加发热和振动、变压器漏磁增大和局部过热、电网线损增大以及各种保护和自动装置的误动作等。
三相不平衡的后果:
1.增加线路的功率损耗。在三相四线供电网络中，当电流通过线路导体时，电能会因阻抗而损耗，损耗与通过电流的平方成正比。低压电网采用三相四线制供电时，由于单相负荷的存在，不可避免地会出现三相负荷不平衡的情况。三相负载不平衡运行时，中性线会有电流流过。这样不仅相线损失，中性线也损失，增加了电网线路的损耗。
2.增加配电变压器的功率损耗。配电变压器是低压电网的主要供电设备。当它在三相不平衡负载下运行时，会引起配电变压器损耗的增加。因为配电变压器的功率损耗随着负载的不平衡而变化。
3.配电变压器输出降低。配电变压器设计时，其绕组结构按负荷平衡运行工况设计，绕组性能基本相同，各相额定容量相等。配电变压器的最大允许输出受到每相额定容量的限制。如果配电变压器在三相负载不平衡的情况下运行，轻载相将有剩余容量，从而降低配电变压器的输出。出力降低的程度与三相负载不平衡有关。三相负荷不平衡越大，配电变压器的输出减少越多。所以配电变压器在三相负载不平衡运行时，其输出容量达不到额定值，备用容量相应减少，过载能力也随之减少。如果配电变压器在过载情况下运行，很容易造成配电变压器发热，严重时甚至会造成配电变压器烧毁。
4.配电变压器产生零序电流。变压器在三相不平衡负荷下运行时，会产生零序电流，零序电流随三相负荷不平衡的程度而变化。不平衡越大，零序电流越大。如果运行的配电变压器中有零序电流，其铁芯中就会产生零序磁通。(高压侧无零序电流)，迫使零序磁通只能通过油罐壁和钢构件，而钢构件的磁导率较低。零序电流通过钢构件时，会产生磁滞和涡流损耗，导致配电变压器钢构件局部温度升高甚至发热。变压器绕组绝缘也可能因过热而加速老化，导致设备寿命缩短。同时，零序电流的存在也会增加配电变压器的损耗。
5、影响电气设备的安全运行。配电变压器按三相负荷平衡运行工况设计，各相绕组的电阻、漏抗、励磁阻抗基本相同。配电变压器在三相负荷平衡运行时，其三相电流基本相等，配电变压器内部各相压降基本相同，那么配电变压器输出的三相电压也是平衡的。
如果配电变压器在三相负荷不平衡时运行，每相输出电流不相等，配电变压器内部三相压降不相等，必然导致配电变压器输出电压三相不平衡。同时配电变压器在三相负载不平衡时运行，三相输出电流不同，而中性线会有电流流过。所以中性线会有阻抗压降，导致中性点漂移，各相相电压会发生变化。重相的电压降低，而轻相的电压升高。在不平衡电压下供电时，容易烧坏高压接地带的用户用电设备，而低压接地带的用户用电设备可能无法使用。因此，三相负荷不平衡运行会严重危及电气设备的安全运行。
6.电机效率降低。当变压器在三相负载不平衡的情况下运行时，会引起三相输出电压不平衡。由于不平衡电压有正序、负序、零序三个电压分量，当不平衡电压输入电机时，负序电压产生的旋转磁场与正序电压产生的旋转磁场相反，起到制动作用。但由于正序磁场比负序磁场强得多，所以电机仍按正序磁场方向旋转。但由于负序磁场的制动作用，会降低电机的输出功率，导致电机效率降低。同时，电机的温升和无功损耗也会随着三相电压的不平衡而增加。所以电机在三相电压不平衡的情况下运行是非常不经济和不安全的。
