配电网中三相不平衡负荷补偿
低压配电网中三相负荷不平衡治理措施
低压配电网中三相负荷不平衡治理措施摘要:低压电网三相负荷不平衡直接影响着用电安全,还会造成变压器损耗、用户用电设备损坏和电能质量下降等问题,三相负荷不平衡对于电网稳定和安全都带来了极大的危害。
本文主要探究低压配电网中三相负荷不平衡问题的主要原因和造成的危害,提出解决该问题的主要措施,为解决三相负荷不平衡问题提供技术支持。
关键词:三相负荷;不平衡;原因;解决措施引文电能是世界范围内使用最为广泛的清洁能源,随着我国经济的不断发展,社会对于电能的需求量日益增加。
随着现代精密电子设备的普及和发展,对于电能质量的要求越来越高,不再单单只是要求电压和频率两个指标。
电能的质量涉及了供电电压偏差、频率偏差、三相电压不平衡、公共电网谐波和间谐波、电压波动和闪变、电压暂将和短时间中断等指标。
其中三相负荷不平衡是电能质量的重要指标,并且在我国的低压电网运行中,三相负荷不平衡问题长期存在。
本文主要分析三相负荷不平衡问题,探究产生该问题的主要原因,并提出有效的解决方案和措施。
1.三相负荷不平衡定义三相负荷不平衡是指三相电压在幅值上不同或者相位差不是120o,不平衡度是指电力系统中三相不平衡的程度,通常使用电压、电流负序基波分量或者零序基波分量与正序基波分量的均方根的百分比表示。
三相负荷不平衡度与用户负荷的关系为:2.三相负荷不平衡产生原因及危害电力系统是由发电、输电、变电、配电和用电组成的整体,电力系统在正常运行的状态下,供电和用电的不平衡都会造成配电网中三相负荷的不平衡。
供电环节发电、输电、变电和配电中,主要的电气设备是同步发电机、三相变压器和输电线路,同步电机和三相变压器具有良好的对称性,不会造成三相负荷不平问题,输电线路中三相不对称是供电环节造成三相负荷不平衡的主要原因。
在低压配电网络中,用电环节中存在着大量的单相负荷,例如照明用电、家用电器,随着家用电量的增加,虽然低压配电网中采用了三相四线形式供电,但是由于未将单相负荷平均分配到三相上,造成了某一相或者是某两相负荷较大,尤其在用电高峰期表现最为明显,这就造成了三相负荷不平衡问题。
低压配电网三相负荷分配不平衡的分析
低压配电网三相负荷分配不平衡的分析低压配电网三相负荷分配不平衡是指三相负荷在各相间的分配不均匀,导致负荷不平衡的情况。
负荷不平衡会引起电流不平衡、电压不平衡等问题,进而影响电网的稳定运行。
本文将对低压配电网三相负荷分配不平衡的原因及影响进行分析,并介绍一些解决方法。
首先,低压配电网三相负荷分配不平衡的主要原因可以有以下几个方面:1.接线不均衡:配电网中的三相负荷是通过接线进行连接的,如果接线不均衡,会导致电流分配不均匀。
例如,在单相负载中,如果三相负载的功率不均衡,会导致三相电流不平衡。
2.不同负载性质不同:配电网中的负荷可能是不同性质的,例如,三相负荷和单相负荷的并联运行。
由于各种负载的特性不同,会导致三相负荷分配不均匀。
3.负荷变化:配电网中的负荷是随着时间变化的,当负荷发生变化时,可能会导致三相负荷不平衡。
例如,当其中一相的负荷突然增加时,会导致该相的电流增大,从而引起负荷不平衡。
1.电流不平衡:当电流不平衡时,会导致电网中的线路、开关等设备的负荷不平衡工作,进而使这些设备过载、过热等,缩短其使用寿命。
2.电压不平衡:电流不平衡还会导致电压不平衡,造成各相电压的大小不一致。
电压不平衡会使电动机转矩不平衡,影响其工作效率和使用寿命。
3.功率损耗:电流不平衡会导致三相功率不平衡,造成额外的功率损耗。
这些额外的功率损耗会增加供电系统的负荷,同时也会加大发电和输电的压力。
解决方法:1.平衡负荷:通过对三相负荷进行平衡,使各相的负荷分配均匀。
可以通过动态负荷平衡装置实现,该装置可以根据负荷的变化情况自动调整相应的负荷。
2.更换设备:如需扩大负载容量时,可以考虑更换相应的设备,使三相负荷分配均衡。
例如,可以更换三相设备来分担负荷。
3.进行调试和优化:对低压配电网进行定期的调试和优化,可以识别和纠正负荷不平衡的问题。
包括校正接线、调整负荷平衡装置等。
4.优化配电网结构:对于长期存在负荷不平衡的配电网,可以考虑优化配电网的结构。
电网三相电压不平衡的解决方法
电网三相电压不平衡的解决方法电网三相电压不平衡的解决方法引起一、三相电压或电流不平衡等因素产生的主要危害:二、由不对称负荷引起的电网三相电压不平衡可以采取的解决办法:1、将不对称负荷分散接在不同的供电点,以减少集中连接造成不平衡度严重超标的问题。
2、使用交叉换相等办法使不对称负荷合理分配到各相,尽量使其平衡化。
3、加大负荷接入点的短路容量,如改变网络或提高供电电压级别提高系统承受不平衡负荷的能力。
解决三相负荷不平衡的几点措施一、重视低压配电网的规划工作,加强与地方政府规划等部门的工作沟通,避免配电网建设无序,尤其避免在低压配电网中出现头痛医头,脚痛医脚的局面,在配电网建设和改造当中对低压台区进行合理的分区分片供电,配变布点尽量接近负荷中心,避免扇型供电和迂回供电,配电网络的建设要遵循“小容量、多布点、短半径”的配变选址原则。
二、在对采用低压三相四线制供电的地区,要积极争取对有条件的配电台区采用3芯或者4芯电缆或者用低压集束导线供电至用户端,这样可以在低压线路施工中最大程度的避免三相负荷出现偏相的出现,同时要做好低压装表工作,单相电表在A、B、C三相的分布尽量均匀,避免出现单相电只挂接在一相或者两相上,在线路末端造成负荷偏相。
三、在低压配电网零线采用多点接地,降低零线电能损耗。
目前由于三相负荷的分布不平衡,导致了零线出现电流,按照规程要求零线电流不得超过相线电流的25%,在实际运行当中,由于零线导线截面较细,电阻值较相同长度的相线大,零线电流过大在导线上也会造成一定比例的电能损耗,所以建议在低压配电网公用主零线采用多点接地,降低零线电能损耗,避免因为负荷不平衡出现的零线电流产生的电压严重危及人身安全,而且通过多点接地,减低了因为发热等原因造成的零线断股断线,使得用户使用的相电压升高,损坏家用电器。
此外对于零线损耗问题,在目前一般低压电缆中,零线的截面为相线的1/2,电阻值大造成了在三相负荷不平衡时,零线损耗加大,为此可以考虑到适当增大零线的导线截面,例如采用五芯电缆,每相用一个芯线而零线则用两个芯线。
三相不平衡的原因、危害以及解决措施!
• 总之,在进行比例调节系数额设置时,需 要同时考虑功率因数的限制条件以及过补 偿限制的条件。
改进配电网三相不平衡的技术
• 3、增设对三相负荷的检测调整
• 定期开设对三相负荷的检测工作也是非常必要 的。在对三相符合的合理分配以及控制后,相 关部门应当开设检测工作。
三相不平衡的危害
• 1、增加线路的电能损耗 • 在三相四线制供电网络中,电流通过线路导线
时,因存在阻抗必将产生电能损耗,其损耗与 通过电流的平方成正比。
• 当低压电网以三相四线制供电时,由于有单相 负载存在,造成三相负载不平衡在所难免。
• 当三相负载不平衡运行时,中性线即有电流通 过。这样不但相线有损耗,而且中性线也产生 损耗,从而增加了电网线路的损耗。
三相不平衡的危害
• 假如当配变处于三相负载不平衡工况下运行, 负载轻的一相就有富余容量,从而使配变的出 力减少。其出力减少程度与三相负载的不平衡 度有关。
• 三相负载不平衡越大,配变出力减少越多。
• 为此,配变在三相负载不平衡时运行,其输出 的容量就无法达到额定值,其备用容量亦相应 减少,过载能力也降低。假如配变在过载工况 下运行,即极易引发配变发热,严重时甚至会 造成配变烧损。
• 一是需要注意到电流的治理应当有两个内容,一个 是补偿功率因数,一个是调节三相电流不平衡,这 两者共同确定了补偿所需要的无功功率。
• 第二点,在实际的工程施工时,应当采用全容性的 治理方式,与电感补偿相区分,避免出现严重过补 偿的情况。
改进配电网三相不平衡的技术
• 第三点是需要考虑到负荷是会随着时间的 变化而变化的,基于这种特性,补偿量也 应该根据负荷的变化进行适当的调整。
10KV配电系统三相负荷不平衡自动调整及无功补偿装置研究与运用
10KV配电系统三相负荷不平衡自动调整及无功补偿装置研究与运用摘要:电力系统是国民经济的重要基础,而配电系统就是电力系统的关键设备。
由于供电设备的结构及功能不同,在我国电力系统中配网的类型、结构和功能各异。
但是无论在什么条件下,配网都不可能做到随心所欲,能够做到统一规划指挥。
如果不能实现统一规划、统一指挥和统一管理,就会出现大量的重复建设和投资浪费;又由于配电网中运行管理系统不完善、故障处理效率低;又会造成大量电能消耗;更严重会给供电设备造成不可预估的损害。
配电网系统作为电力系统的重要组成部分,为保证其正常运行发挥着重要作用。
目前有两种技术可用于配电网三相负荷不平衡自动调整及无功补偿装置的研究与应用[1]。
本文根据本地区配电系统特点和故障现象对不平衡自动调整及无功补偿装置进行研究,并提出了相应改进方案和安装调试方案。
关键词:配电系统;三相负荷;无功补偿引言:通过三相负荷不平衡自动补强技术可以及时修正三相负荷不平衡并使三相负荷不平衡值得到控制,保证用电质量。
三相负荷不平衡自动补强技术采用直流电机转子补偿技术在运行中可将其投入正常运行模式,不影响正常运行时间而降低运行成本。
通过对上述技术的研究可以提高系统运行可靠性同时降低运行成本。
1、配用电设备的特性本地区的配电设备为双电源配电系统,一般分为三相配电箱、三相配电箱等。
配电箱是供配电系统中用电设备之间的连接,一般都设有隔离开关。
三相配电箱一般是作为一个配电控制站。
三相负荷为一组单极进行调节,三相间隔由一台电动机进行控制。
当系统受到突发故障时,该单孔或多孔设备可以自动切换单面运行或切换双面运行模式。
三相配电箱作为一个配电控制站可将系统在不同时段的各种不同功率负荷情况传送到不同用电设备处,为其提供电能。
由于用电设备为固定时间工作,所以往往不会出现三相负荷不平衡现象。
2、三相负荷不平衡自动补强技术三相负荷不平衡补强分为补偿和调整两种方式,其中补偿是指通过控制装置将被不平衡负荷中的一相负荷加以自动补偿来达到补强的目的。
三相不平衡调整
三相不平衡调整
三相不平衡是指三相电力系统中,各相电压、电流或负载不均衡的情况。
这可能会导致设备过载、效率下降,甚至损坏设备。
因此,需要调整三相系统以使其更加平衡。
以下是一些可能采取的措施来调整三相不平衡:
1.负载平衡:确保各个相的负载大致相等。
重新安排负载或添加平衡装置,如平衡变
压器,以平衡负载。
2.检查和维护设备:确保各个设备正常运行,并修复或更换任何出现故障的设备。
这
可以防止某些设备耗电不均导致不平衡。
3.调整电压:通过调整电压来平衡系统。
有时,调整变压器的连接方式或使用自动电
压调整装置(AVR)等设备可以帮助平衡三相系统。
4.使用功率因数校正装置:安装功率因数校正装置可以改善系统的功率因数,从而减
少不平衡。
5.监控系统:使用监测和控制设备来定期监测各个相的电压、电流和负载,以及识别
不平衡并及时采取措施进行调整。
三相不平衡可能是由各种因素引起的,因此解决问题的方法可能因情况而异。
对于更大规模的电力系统,可能需要专业人员进行详细的分析和调整。
三相不平衡的解决方法
三相不平衡的解决方法
三相不平衡是指在三相交流电力系统中,由于各种原因导致的三相电压或电流幅值不一致或相位差不是120度的现象。
长期严重的三相不平衡会增加线路损耗、降低设备效率、影响供电质量,并可能导致变压器和电机等电气设备过热、损坏甚至缩短使用寿命。
解决三相不平衡的方法主要包括以下几个方面:
1.负载均衡:
-通过合理分配三相负载,确保每相负荷尽可能接近平衡,避免单相过载。
2.负载调整与重新配置:
-将不对称的单相负载分散连接到不同相上,或者对部分可移动负载进行调整位置,以达到整体三相平衡。
3.无功补偿:
-对于感性负载造成的不平衡,可以适当安装电容器进行无功补偿,提高功率因数,减少三相不平衡程度。
4.安装调压器或电能质量调节装置:
-使用专用的三相电压调节器来自动调节各相电压,使之趋于平衡。
5.断相保护与监控:
-安装三相断相保护器,当检测到任意一相断相时,能够迅速切断电源,防止进一步加剧不平衡。
6.配电网络重构:
-利用开关设备改变配电网结构,动态调整负荷分配,尤其是在智能电网环境中采用自动化手段实现负荷转移。
7.故障排除与维护:
-检查并修复电源设备(如变压器)内部可能出现的故障,确保其输出电压三相平衡。
8.技术升级与改造:
-在新建或改造项目中,使用新技术或设备,比如安装具备三相平衡功能的节电器或其他电能质量管理设备。
对低压配电网三相不平衡问题及对策进行研究
对低压配电网三相不平衡问题及对策进行研究低压配电网是指额定电压在1000V以下的配电网,它是城市、工矿、农村等地区供电的主要形式。
在低压配电网中,三相不平衡问题是一个普遍存在的且对电网安全稳定运行产生重要影响的问题。
由于三相不平衡会导致电压、电流不平衡,进而引发线路过载、电器设备损坏等问题,因此对低压配电网的三相不平衡问题进行研究,找出对策进行解决具有重要意义。
一、低压配电网三相不平衡问题分析1.问题产生原因低压配电网的三相不平衡问题产生的原因非常复杂,主要包括负荷不平衡、线路参数不一致、电器设备不平衡连接、接地故障等多种因素。
随着电力系统的发展和改造,新能源、电动车充电站等新型负荷也给低压配电网的三相不平衡问题带来了新的挑战。
2.问题表现低压配电网三相不平衡问题的表现主要包括电压不平衡、电流不平衡。
电压不平衡会导致电压波动、电器设备工作不稳定;电流不平衡会引起线路和设备的过载、过热等问题,严重影响电网的安全稳定运行。
3.问题影响三相不平衡问题会严重影响低压配电网的运行质量,导致设备寿命缩短、能效降低、线损增加等问题。
三相不平衡还可能导致电网的负荷能力下降、安全隐患增加,对电网的稳定性和可靠性造成威胁。
1. 负荷平衡针对低压配电网负荷不平衡导致的三相不平衡问题,可采取合理调度和负荷平衡措施。
通过对负荷进行合理分布,减少不同相的负荷差异,从根本上解决因负荷不平衡导致的三相不平衡问题。
2. 设备优化对低压配电网中的设备进行优化,包括选用能够适应三相不平衡的设备,对负荷和设备进行动态监测和调整,及时发现并解决设备不平衡连接、故障等问题,减小设备对电网的不平衡影响。
3. 线路调整对低压配电网的线路进行合理调整,包括优化线路敷设方案、考虑线路参数一致性、减少线路长度不平衡等问题,从而降低因线路不平衡而引起的三相不平衡问题。
4. 新技术应用随着电力系统技术的不断发展,一些新技术如智能电网、分布式能源等可以有效地解决低压配电网的三相不平衡问题。
论述低压配电网三相不平衡治理技术
论述低压配电网三相不平衡治理技术摘要低压配电网三相不平衡问题不仅会影响整个区域电网的电能传输效率,还会导致极大的电能损耗,因此,有必要对低压配电网三相不平衡问题采取相应的治理手段。
基于此,本文就导致低压配电网三相不平衡的主要原因展开分析,并结合具体情况对治理手段进行优化,全面提升低压配电网的运行效率与安全性。
关键词:低压配电网;三相不平衡;治理技术引言:本文主要从两大方面就低压配电网的三相不平衡现象以及治理技术展开研究论述,其中第一个方面主要就低压配电网三相不平衡现象进行概述,并就三相不平衡的引发因素以及该现象对于配电网运行的影响进行深入分析;第二个方面就低压配电网三相不平衡治理技术展开研究与分析。
一、低压配电网三相不平衡现象概述(一)引起低压配电网三相不平衡的原因引起低压配电网三相不平衡现象的主要原因在于三相负载的不平衡,负载不平衡会导致三相端的电流与电压不平衡。
本文所指的三相不平衡是广义的,即三相负载不平衡超出平衡差异允许的范围。
引起低压配电网三相不平衡的因素较多,常见的因素有断路、接地问题以及谐振现象的发现等。
若低压配电网内部出现断路,则会导致三相参数不对称,三相负载两端的电压会出现不平衡现象。
若低压配电网存在接地问题(接地线断裂或者接地线接口处接触不良),会导致电压不平衡。
谐振现象会对低压配电网的三相平衡产生干扰,若低压配电网接入其他设备或者短时间内电力负荷极速增加,则会出现三相不平衡现象。
除此之外,近些年来随着家电下乡政策的大力推行,家用电器的不规范接入引起一系列谐振现象,导致低压配电网三相不平衡现象加剧,管理人员应当予以重视。
(二)低压配电网三相不平衡运行的影响低压配电三相不平衡运行的影响是十分明显的,主要体现在设备损坏、能源损耗、配电变压器出力减少以及用电安全问题等。
三相不平衡会产生零序电流,会提高电气设备的铁损与铜损,进一步加剧变压器、配电线路以及配电网络的损耗。
低压配电网一般采用三相四线制供电模式,当出现三相不平衡现象时,中心线处会经过电流,产生一定的电能损耗。
配电变压器三相负荷不平衡原因及调整方法
配电变压器三相负荷不平衡原因及调整方法摘要:目前,由于我国大部分的低压配电系统都是采用的三相四线制的接线方式,这样会造成单相负载不均衡问题的出现,从而导致变压器输出侧处在三相不平衡的状态下。
配电变压器长期处于三相不平衡的运行状态,会导致变压器损耗、电动机有功输出降低,加大了配电线路损耗、降低了变压器的输出、损坏客户用电设备等现象出现。
采取切实可行、经济合理的补偿抑制措施,提高其电能质量确保系统的安全、可靠和经济运行。
关键词:配电变压器;三相负荷;不平衡在电力系统中,如果三相电流幅值不一致,并且超出了规定范围,那么就可以说是三相负荷不平衡。
通常情况下,国家相关技术标准要求三相负荷电流不平衡度应在15%以内。
在配电变压器运行过程中,三相负荷不平衡会给各个方面造成严重的影响,包括安全管理、电压质量以及线损管理等。
1造成配电变压器三项负载不平衡的原因1.1管理方面的原因对配电变压器三项负载不平衡的问题没有给予足够的重视,也没有制定相应的考核管理办法,对其进行管理时,具有一定的盲目性、随意性;运维人员对配电变压器三项负载的管理也比较放松,所以导致变压器长期处于三项负载不平衡的状态。
1.2电网架构的问题对于电网架构的改造不够彻底,电网结构一直相对比较薄弱,运行的时间也比较长。
另外,单相低压线路的问题一直没有得到改善,而且线路都是动力和照明的混合,用户的单相用电设备较多,这些设备的功率都较大,使用时多采用单相的电源,使用的几率也不一致,从而导致配电变压器容易处于三项负载不平衡的状态,同时,还增加了管理的难度。
2三相负荷不平衡的危害2.1对配电变压器的危害造成配电变压器出力减小。
配电变压器绕组结构是按负载平衡运行工况设计的,各相性能基本一致,额定容量相等。
配电变压器的最大允许出力受到每相额定容量的限制,当其在三相负荷不平衡工况下运行,负荷轻的一相就有富余容量,从而使其出力减少。
三相负荷不平衡越严重,配电变压器出力减少越多。
配电网中三相不平衡负荷的补偿讲解
1.三相不平衡负荷的补偿原理
为了说明三相不平衡负荷的补偿原理,首先使用 对称分量法对不对称负荷进行分析。如图1所示,不 对称的三角形连接负荷由三相对称的正序电压供电, 由一台SVC对其进行补偿,SVC的各相电纳可独立 调节。对于中性点不接地的星形连接负荷,可通过
Y - 变换表示成三角形连接负荷,再进行分析。
当选择A相作为基准相时,三相线电流与其对称分量
之间的关系为
IA1
IIAA02
1
1 3
1 1
a a2 1
a2 IA
a 1
IB IC
(7)
式 成中为含酉有矩因阵子,1保/ 证3变,换这后是功为率了不使变对。I称A1 分、I量A2变和换IA矩0 阵分
别为A相线电流的正序、负序和零序分量。对于B相1ຫໍສະໝຸດ IB(l)
a IC(l)
(14)
在实际应用中,三相电压和三相负载电流均可测出, 因此利用式(1-14)即可求出无功补偿装置的三相补偿 电纳。
为了使三相补偿电纳连续可调,采用TCR与TSC并 联型式的SVC。如图2所示,电容器和电抗器均采 用三角形连接,避免线电流中产生零序分量。
图2 TCR+TSC示意图 在相控电抗器TCR中,电抗器的基频等效电纳与晶
等于零, Im[ IA1(l) IA1(r) ] 0 (12)
在方程(1-11)和方程(1-12)中,未知数有三个,分别 为无功补偿装置的三相电纳BrAB、BrBC 和BrCA 。而方程 (1-11)可分解为实部和虚部两个部分,加上方程(1-
12),就可以解出无功补偿装置的三相电纳如下
BrAB
IBC ICA
0
1
1 1 0
0 1
低压配电网三相负荷分配不平衡的分析与解决措施
低压配电网三相负荷分配不平衡的分析与解决措施
低压配电网三相负荷分配不平衡是指低压配电网中各相负载电流、负荷功率、线路电压等在时间和空间上存在明显的不平衡现象。
这种不平衡会导致电网的效率下降,设备的损坏和功率质量的下降。
因此,对于低压配电网而言,解决负荷分配的不平衡是非常重要的。
下面将对低压配电网三相负荷分配不平衡的分析与解决措施进行讨论。
首先,我们来分析低压配电网三相负荷分配不平衡的原因。
主要有以下几点:
1.电网连线不合理
2.负载集中
3.电缆截面积不合理
而为了解决低压配电网三相负荷分配不平衡的问题,可以采取以下措施:
1.控制负载
对于低压配电网中的负载集中问题,可以通过合理划分负载和采取适当的负载调整措施,将负载合理地分散到各个线路,以达到负荷分配的均衡。
此外,还需要考虑到负荷出现变动时的调整能力。
2.更新设备
3.优化电缆选择
针对低压配电网中由于电缆截面积不合理而导致的负荷分配不平衡问题,可以通过对电缆进行优化选择,选择合适的电缆截面积和材质,以降低阻抗,并确保电压的稳定传输。
4.增加监测装置
综上所述,低压配电网三相负荷分配不平衡对电网的正常运行和负载设备的寿命都会带来不良影响。
因此,必须采取合理的措施来解决这个问题。
通过控制负载、更新设备、优化电缆选择和增加监测装置等方法,可以使得低压配电网的三相负荷分配更加平衡,从而提高电网的效率和负载设备的寿命。
低压配电系统三相不平衡问题的判断与解决
低压配电系统三相不平衡问题的判断与解决摘要:三相不平衡指的是供电线路各相电压、电流的幅值不等或相位差偏离120°。
在低压配电网中,居民用电、单相电弧炉等占有一定比重,负荷的不同时性或三相负载分配不均造成配电网的三相不平衡。
近年来,随着电力系统的发展,各类大功率单相负荷、分布式电源的接入使得三相不平衡问题更为严重,影响电能质量。
三相负荷不平衡对配电网供电安全、供电质量和经济运行产生不良影响,是配电网运行薄弱环节之一。
基于此,本文对低压配电系统三相不平衡问题的判断与解决进行研究,作出以下讨论仅供参考。
关键词:低压配电系统;三相不平衡问题;治理引言电力用户分布范围较广,这导致了配电台区之间会产生三相负荷不平衡问题,为用电用户带来许多安全性的问题。
基于此,解决配电台区三相负荷的不平衡度的问题势在必行。
配电变压器出口三相不平衡的问题主要体现在终端用户配相自身普遍存在一定的随机性和不确定性,在进行连接之后,负荷终端的用电负荷会呈现大幅度提升。
同时,还需要对部分小型家庭工厂的用电特征呈现季节性和阶段性的特点进行考虑,阶段性的负荷如果超过了界限数据,且持续时间长,此时体现出的配电变压器出口三相不平衡的问题更为严重。
1三相不平衡的基本概念在供电线路中,三相平衡主要指三相交流电的电压相等,频率均为50Hz,初始两个之间的组态度为120°。
三相不平衡表示电力系统中三相电压(或电流)的大小不统一,初始角度超出指定的范围。
三相不平衡的发生既涉及端子负荷特性,也涉及电力系统的规划和负荷分配。
如果三相电源是对称的,则可以根据中性点位移确定载荷端点不对称的程度。
中性点位移超过一定水平时,负载上的电压严重不对称,导致负载的工作状态异常。
GB/t 15543-1995“功率质量三相电压许用不平衡”适用于交流额定频率为50hz的电力系统的正常操作模式下,由于负序列组件引起的公共连接点的电压不平衡。
该标准规定:电力系统公共连接点正常运行方式下不平衡度允许值为2%,短时间不得超过4%。
低压配网三相不平衡运行的影响及治理
低压配网三相不平衡运行的影响及治理低压配网三相不平衡运行是指在低压配电网中,三相电压、电流不平衡严重,存在不同程度的电能损失和运行安全隐患的现象。
随着我国电力系统的不断发展和用电负荷的增加,低压配网三相不平衡运行问题日益突出,严重影响了电网的安全稳定运行。
本文将深入探讨低压配网三相不平衡运行的影响及治理措施。
一、低压配网三相不平衡的影响1. 电能损失增加:由于三相电压、电流不平衡,会导致电网中存在大量的零序电流和零序电压,使得配网中的电能损失增加。
不平衡情况下,三相电力的功率因数也会发生变化,导致电能损失增加。
2. 设备运行不平衡:低压配网中的电解电容器、逆变器、电能表等电气设备会因为三相不平衡而导致运行不平衡,进而影响设备的寿命和性能。
3. 电能质量下降:三相不平衡会导致电网中的谐波和不对称电压,从而降低配网的电能质量,影响用户的正常用电。
4. 安全隐患增加:三相不平衡会导致线路和设备的过载,造成电网的安全隐患,甚至引发火灾和其他事故。
二、低压配网三相不平衡的治理1. 检测分析:通过安装三相不平衡在线监测仪器,对低压配网的三相电压、电流不平衡情况进行实时监测,并对数据进行分析,找出不平衡的原因。
2. 优化配网结构:通过合理设计和规划低压配网的结构,优化变电站、配电房的布局,减少线路长度和损耗,降低电能损失。
3. 调整电源负荷:对于负荷较大的配网,可以通过合理调整负载,平衡三相负荷,降低不平衡情况。
4. 定期检修设备:对低压配网中的电气设备进行定期检修维护,保证设备的正常运行,减少因设备问题导致的不平衡情况。
5. 配网调度优化:通过配网调度优化,合理控制电网中的电能流动,减少不平衡情况,提高电网的可靠性和稳定性。
6. 应用智能电网技术:借助智能电网技术,对低压配网进行远程监测和智能调控,及时发现并解决不平衡问题。
低压配网三相不平衡的运行会给电网带来一系列不利影响,严重影响了电网的安全稳定运行和电能质量。
三相负荷不平衡度允许范围
三相负荷不平衡度允许范围一、三相负荷不平衡度的概念与影响三相负荷不平衡度是指在三相电力系统中,各相负荷与平均负荷之间的差异。
它是一个衡量电力系统负荷均衡程度的指标。
负荷不平衡度的大小直接影响着电力系统的稳定性和电力设备的使用寿命。
当负荷不平衡度过大时,会导致电力系统中的电流、电压分布不均,进而引发电压波动、谐波污染等问题,对电力设备和用电设备造成损害。
二、三相负荷不平衡度的允许范围1.我国标准规定根据我国GB/T 15543-2008《电力系统电压、电流不平衡度测量和计算方法》标准规定,三相负荷不平衡度允许范围如下:- 电压不平衡度:不得超过1%;- 电流不平衡度:不得超过2%。
2.国际标准规定在国际上,IEC 61400-3:2019《风力发电机组设计、制造和安装要求》中规定,三相负荷不平衡度允许范围为:- 电压不平衡度:不得超过2%;- 电流不平衡度:不得超过4%。
三、负荷不平衡度的检测与调整方法为确保电力系统的稳定运行,应对负荷不平衡度进行定期检测。
检测方法主要包括:电压表、电流表、功率表等现场测量,以及运用数学模型进行计算分析。
当发现负荷不平衡度过大时,可通过调整负荷分配、优化供电方案等方法进行调整。
四、不平衡负荷对电力设备的影响及应对措施不平衡负荷会对电力设备产生负面影响,如加速设备老化、缩短设备使用寿命、增加故障率等。
为减小不平衡负荷对电力设备的影响,可采取以下应对措施:1.合理分配负荷,确保各相负荷均衡;2.优化供电方案,提高电力系统稳定性;3.安装电力补偿设备,如无功补偿装置、滤波器等;4.加强设备的维护与检测,及时发现并处理隐患。
五、总结与建议三相负荷不平衡度是影响电力系统稳定运行的重要因素。
为确保电力系统的安全和电力设备的正常使用,应严格控制负荷不平衡度在允许范围内。
同时,加强对电力系统的监测与管理,提高电力系统负荷管理水平,从而降低不平衡负荷对电力系统的影响。
三相不平衡冶理强制执行标准
三相不平衡冶理强制执行标准
三相不平衡治理的强制执行标准由国家电网公司制定,具体标准如下:
按照《配电网运维规程》(Q/GDW 规定,配电变压器的负荷不平衡度应符合:Yyn0接线变压器负荷不平衡度不大于15%,零线电流不大于变压器额定电流的25%;Dyn11接线变压器负荷不平衡度不大于 25%,零线电流不大于变压器额定电流的40%。
此外,对于平均负载率大于20%且单月内累计出现5个以上三相负荷不平衡越限日的配电台区,应纳入治理范围。
其中,单相最大负载率超过80%的重载台区应作为问题严重台区,应立即采取有效措施进行针对治理;其他台区依据问题产生原因,优先采用运维管理措施进行治理,必要时纳入配网基建或技改项目计划,采用工程或技术措施进行治理。
如需更多关于三相不平衡治理标准的信息,建议咨询专业技术人员或者查看国家电网官网。
配电网三相不平衡负载的无功补偿技术分析
分析Technology AnalysisI G I T C W 技术112DIGITCW2020.08电力技术发展促进电网推广应用,电网相关功能不断增加、完善的同时,其也出现配电网非线性符负荷持续增加态势,导致电网三相负载不平衡状况出现,势必对电网电能质量造成严重影响[1]。
而采用电网无功补偿技术,则可有效改善此囧态,可改善三相不平衡状况,优化电网功率因数。
因此,下文就对配电网三相不平衡负载下的无功补偿技术进行详细分析,旨在为进一步提高电网经济效益,促进我国电力行业持续发展提供有力参考。
1 三相负荷平衡化理论概述当下配电网配电变压器大多都为三相变压器,变压器出口的三相负荷需保证对称。
但是在实际低压配电网中有大量的单相负荷,且受单相负荷不均匀分布及投入时间不同,将导致三相不平衡影响低压电网维护运行。
平衡三相系统总功率为恒定,且其不受时间影响。
不平衡的三相系统其总功率则处于平均值上下脉动。
故在将不平衡三相系统换为平衡三相系统时,变换设备应设置好可以暂时储存电磁能量的电感线圈及电容器元件。
对于不对称的三相系统,可在不同相间并联适当补偿导纳,确保不平衡的三相负荷编程平衡三相负荷,且并不会影响电源及负荷有功功率交换。
相间负荷不平衡的平衡化理论支持下,可导出一般不平衡三相负荷平衡原理:首先,将无中性线星型接线转为三角型接线方式,在转化之后以导纳模型处理好负荷及补偿器。
当下,配电网无功补偿技术已经经过长时间革新完善,现有无功补偿装置较多,如调相机、并联电容器、并联电抗器、SVG 等。
其中,调相机向电网输送无功功率,运行存在过励磁状态,短期也可能在欠励磁状态下运行。
调相机通过改变励磁电流,控制无功功率输出大小,其过负荷能力突出。
但是调相机也有自身缺点,励磁电流过大将会对设备运行造成严重损耗,且会导致成本投入大大增加。
并联电容器通过将电容器串、并联到电网内部,可有效改善电网网络结构,理论上采取并联电容器也可实现不同电压等级的无提供补偿,属于现代城市配电网常用无功补偿方式。
配电网三相不平衡负载的无功补偿技术
Power Technology︱176︱2017年11期配电网三相不平衡负载的无功补偿技术吴洪波国网四川雅安市名山供电有限责任公司,四川 名山 625100摘要:随着我国配电网的不断扩张,出现了越来越多的不平衡负载,这也造成了配电网三相不平和以及线路末端的电压跌落,这些问题的出现造成电力供应无法满足用户越来越高的电能需求。
无功补偿技术不但能够有效补偿电网中的感性无功功率、降低电网损耗、提升功率因数,同时也能够对配电网三相不平衡情况进行有效改善。
本文主要研究配电网三相不平衡负载的无功补偿技术相关内容,希望能够给相关专业人士一定的参考。
关键词:配电网;三相不平衡负载;无功补偿技术中图分类号:TM714.3 文献标识码:B 文章编号:1006-8465(2017)11-0176-02引言 随着电力电子技术的快速发展,在电力系统中得到了广泛的引用。
在提升相应功能的同时也造成了配电网中的非线性负荷不断增加,加剧了配电网三相负载不平衡的情况,对于电网的电能质量造成了较大的影响。
电网的无功补偿技术能够有效改善电网三相不平衡情况,对于提升电网功率因数具有较大的作用。
所以对于配电网三相不平衡负载的无功补偿技术进行研究能够满足社会发展所需要的电能供应,提升电网的经济效益,对于促进我国电力行业发展具有非常重要的意义。
1 配电网三相不平衡所造成的危害 1.1 增加线路上的电能损耗如果配电网的三相负载处在平衡状态,那么各相的有功功率以及无功功率是大小相等的,线路损耗的情况正比与各相电流的平方之和。
如果配电网的三相负载不够平衡,那么电力系统中就会存在各相电流不等的情况,这就造成了三相负载的中线电流不等于零,从而造成中线出现有功损耗。
总的来说,不平衡负载会增加整个电网的有功损耗。
1.2 对于配电变压器的出力会有所降低如果配电网的三相负载不平衡,那么就使得配电变压器负载比较中的一相出现满载或者过负荷的情况,而负载相对较轻的一相则出现盈余的情况,这就降低了变压器的出力。
配网三相电压不平衡问题分析与处理
配网三相电压不平衡问题分析与处理摘要:三相不平衡是供电企业中电能质量考核的一个重要指标,三相负荷不平衡引起的低电压问题不但影响供电企业优质服务水平,而且对供电企业整体管理水平的提升带来阻碍,解决低电压问题已刻不容缓。
关键词:配网三相电压不平衡问题分析与处理引言随着配电网在电网公司中的重要性不断提高,此前一直未得到足够重视的配变三相不平衡等问题被重新提起。
造成配网三相不平衡的原因主要有:低压接线随意性大、单相用户容量增长不可控、低压单相负载运行随机性高、负荷季节性变化等。
由此带来的危害主要有:增加变压器损耗、降低变压器利用率、影响变压器寿命及供电质量等。
1配网三相电压不平衡问题分析的成因及影响1.1三相电压不平衡的形成原因由于受到一些原因的影响,如低压配电线路布局不合理、管理维护不到位、三相动力用户负荷性质不同等等,从而导致配电台区三相负荷不平衡。
对三相负荷进行分配的过程中,因未对用户的单体负荷容量加以了解,只是从用户的实际户数进行初步分配,虽然从表面上,这种分配方式达到了平均性的要求,但事实上却存在较大的偏差,很容易引起三相负荷不平衡的情况;在单相供电模式下,线路的长度不断增加,单相负荷也随之提升,由此也会造成三相负荷不平衡;对于一些用户比较少的台区,有的用户常常会使用功率较大的电器设备,如空调、电磁炉等等,这样容易使原本处于基本平衡的三相负荷被打破;新增用户时,没有充分考虑三相负荷不平衡这一因素,随意将用户接入到配电台区中,致使三相负荷不平衡。
1.2三相电压不平衡的影响农村地区三相不平衡引起的低电压情况。
农村地区因三相不平衡引起电压过低的情况主要产生在比较偏远的地方,低电压主要发生在冬季负荷高峰期和晚高峰期。
其次为夏季旅游旺地,由于气候凉爽、空气质量优良,吸引了大量的城市居民常住,加之旅游人员的增长较快,绿色农业、家电负荷成为该地区负荷增长点;冬季负荷高峰期主要是每年的 11 月-3月,春节前后外出务工人员返回,农村居住人口较平时突然增加,同时由于天气寒冷,照明、取暖设施集中使用造成负荷高峰。
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图1 由平衡的三相正序电压供电的不平衡负荷 Fig. 1 Unbalanced load supplied by a balanced three2phase set of voltages with positive phase sequence
以 A 相对中性点的电压 UA 为参考向量 , 那么 A ,B ,C 三相的相电压可表示为 UA = U
第 22 卷第 1 期 Vol . 22 No. 1 电 力 自 动 化 设 备 2002 年 1 月 Jan. 2002 Electric Power Automation Equipment
配电网中三相不平衡负荷补偿
彭 辉 ,黄亦农 ,王茂海
( 武汉大学 电气信息学院 ,湖北 武汉 430072)
BC Br CA Br
1 1 = Im 1 3 3U 1
- 2a 0 - 2 0 - 2a
2
IA1 (l) IA2 (l) IA0 (l) ( 12)
0
利用式 ( 6 ) 的逆变换将式 ( 12 ) 中的对称分量变 换到相坐标系中 , 得 :
© 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
( 8)
用同样的方法 , 可求出三角形连接的无功补偿 装置的 A 相线电流对称分量如下 :
BC CA IA1 (r) = j 3 ( B AB r + Br + Br ) U 2 AB BC CA IA2 (r) = - j 3 ( a B r + B r + aB r ) U
( 9)
IA0 (r) = 0
表1 a 补偿结果 Tab11 Compensating results in case ( a) study
项 目 线电流有 效值/ A 线电流对 称分量/ A
I A (l) IB (l) I C(l) IA0 IA1 IA2 S AB S BC
补偿前
185 196 214 0 343 2917 1 325 + j1 141 1 907 + j1 289 1 498 + j1 162
Br
AB
2 数值仿真
为了说明上述补偿原理 , 对 1 个三相不平衡负 荷 , 使用 TCR + TSC 型的三角形连接 SVC 进行补偿 , 系统线电压的有效值为 10 kV 。下面分 2 种情况进 行讨论 。 a . 1 个三角形连接的三相不平衡负荷 , 系统电 源给 AB , BC 和 CA 各相提供的复数功率分别为 1 325 + j1 141 kV・ A , 1 907 + j1 289 kV・ A, 以及 1 498 + j1 162 kV・ A ; SVC 的 三 相 等 效 电 纳 分 别 为 j3. 0 × 10 - 3 S ,j 4. 0 × 10 - 3 S 和 j 5. 0 × 10 - 3 S 。 补偿结果见表 1 。 由表 1 可知 ,在进行三相补偿前 ,三相负载不平 衡 ,三相线电流的有效值各不相同 ,线电流中的负序
IA1 IA2 IA0
1 = 1 3 1
1
a a
2
a2 a
IA IB IC ( 6)
1
1
式中含有因子 1/ 3 , 这是为了使对称分量变换 矩阵成为酉矩阵 , 保证变换后功率不变 。 IA1 , IA2 和 IA0分别为 A 相线电流的正序 、 负序和零序分量 。B 相和 C 相的对称分量有 2 IB 1 = a IA1 , I C1 = a IA1
0
BC Yl
0 0
YCA l
UAB UBC ( 4) U CA
0 0
0
© 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
第1期
IA IB IC
彭 辉 , 等 : 配电网中三相不平衡负荷补偿
AB 2 CA Yl ( 1 - a ) - Yl ( a - 1)
在用无功补偿装置进行补偿后 , 若线电流的负 序分量为零 , 则三相负荷将是平衡的 [ 2 ] , 即 ( 10) IA2 (l) + IA2 (r) = 0 无功补偿装置一般还要考虑功率因数校正 , 使 补偿后总功率因数等于 1 , 也就是使正序线电流的 虚部等于零 , 即 ( 11) Im[ IA1 (l) + IA1 (r) ] = 0 在式 ( 10) 和式 ( 11) 中 , 未知数有 3 个 , 分别为无 BC CA 功补偿装置的三相电纳 B AB r , B r 和 B r 。而方程 ( 10) 可分解为实部和虚部 2 个部分 , 加上方程 ( 11) , 就可解出无功补偿装置的三相电纳如下 :
0 引言
在中 、 低压配电网中 ,三相负荷由于是随机变化 的 ,因此一般是不平衡的 。三相负荷不平衡会导致 供电点三相电压 、 电流的不平衡 , 进而增加线路损 耗 ,同时会对接在供电点上的电动机运行产生不利 的影响 。目前 , 在中 、 低压配电网中 , 广泛采用手动 或自动投切的电容器组进行补偿 。但是 , 即使是最 先进的晶闸管分相投切电容器组 , 也只能解决功率 因数的补偿问题 ,而不能有效地平衡三相负荷 。 供电点三相电压的不平衡是由于三相不平衡电 流在输电线路上引起的电压降不同而产生的 。三相 不平衡电流可分解为正序分量 、 负序分量和零序分 量 。零序分量无法流入三角形或无中线星形连接的 变压器绕组或电动机绕组 。如果能够补偿掉负序电 流分量 ,同时通过合理的绕组接线使零序电流无法 流通 ,就可使三相负荷平衡 ,对正序电流中的无功分 量可实现分相无功补偿 [1 ] 。 为实现三相负荷平衡 , 必须采用无功功率连续 可调的无功补偿装置 SVC 。本文采用 TSC + TCR 型 式 SVC , 它通过改变 TCR 导通角 σ 和 TSC 投切组 别 ,使 SVC 的电纳连续可调 。针对该 SVC 提出了 1 种新的控制策略 ,应用它 ,SVC 可完全补偿三相不平 衡负荷 ,使输电线路上只有三相平衡的有功电流 。 同时 ,负荷点的电压也得以平衡 ,确保了供电点的电 压质量 。
摘要 : 为解决中低压配电网中普遍存在的三相负荷不平衡问题 ,详细分析了三相不平衡负荷的特 性 ,对三相不平衡负荷的补偿原理进行了深入的研究 ,给出了三相不平衡负荷补偿的一般原则 。并 在此基础上 ,提出了使用 TCR + TSC 型 SVC 作为三相不平衡负荷的补偿装置 。从数值仿真结果可 知 ,这种无功补偿装置不仅可平衡三相负荷 ,而且可将三相负荷的功率因数补偿到 1 。 关键词 : 不平衡负荷 ; SVC ; 补偿 中图分类号 : TM 71413 文献标识码 : A 文章编号 : 1006 - 6047 ( 2002) 01 - 0032 - 03
补偿后
157 . 6 157 . 6 157 . 6 0 273 0
三相负载 功率/ kV・ A
S CA SA SB SC
1 576 1 576 1 576
不平衡 , 在线电流中会有很大的负序分量 , 达到正序 分量的 52 . 4 % , 给线路上的用电设备造成严重危 害 。使用 SVC 进行无功补偿后 ,不仅使电源供给的 线电流中不含负序分量 , 而且使线电流中的正序电 流只含有有功分量 。从电源的角度看 , 三相负载为 平衡的纯有功负载 , 使该不平衡负荷对系统电压和 其它用电设备的影响降低到最小程度 。
IA1 (l) = 3 ( Yl IA0 (l) = 0
AB CA + YBC l + Yl ) U BC CA IA2 (l) = - 3 ( a2 YAB l + Yl + aYl ) U
在相控电抗器 TCR 中 , 电抗器的基频等效电纳 与晶闸管触发角 σ的函数关系如下 σ- sin σ ) = ( 14) B L (σ πXL 式中 XL 为相控电抗器的实际电抗值 。 将相控电抗器 TCR 与晶闸管投切电容器组 TSC 并联使用时 , SVC 的等效电纳为 ) - kB C ( 15) B r = B L (σ ) 为相控电抗器的等效电纳 , k 为 TSC 式中 B L (σ 投入电容器的组数 , B C 为一组电容器的电纳 。 实际运行时 , 先由控制器采样 , 测得三相电流和 三相电压值 , 再利用式 ( 13) 算出 SVC 的三相补偿电 纳 。通过改变相控电抗器的触发角 σ 和 TSC 的投 入电容器组数 , 就可以平滑地改变 SVC 的等效电纳 至整定值 。A ,B ,C 三相是独立控制的 , 其等效电纳 可分别调节 。
( 7)
图2 TCR + TSC 示意图 Fig. 2 Diagram of three2phase TCR with three2phase TSC
由式 ( 6) 和式 ( 7) 即可求出三相线电流的三组对 称分量 。从式 ( 7 ) 可以看出 , 如果 A 相线电流的负 序分量为 0 , 那么 B 相和 C 相线电流的负序分量也 等于 0 。因此 , 要讨论负序电流的补偿 , 只需要讨论 A 相负序电流的补偿 。 将式 ( 5) 代入式 ( 6) , 求得 A 相对称分量如下
3 结论
对于不平衡的三相负荷 , 只有采用补偿电纳连 续可调的分相补偿技术 , 才能将其补偿为三相平衡 负荷 。TCR + TSC 型的 SVC 采用晶闸管作为无触点 开关 ,它可根据负荷变化 , 迅速调整无功功率的输 出 ,实现快速跟踪补偿 ,使供电电源输出的电流基本 为三相平衡的有功电流 ,改善了供电点的电压质量 , 减小了不平衡负荷对电力系统的影响 。 参考文献 :
33 1
a a
2
Br ( 5)
AB
=
YBC l (
CA Yl (