相间平衡补偿装置讲解

三相不平衡调节补偿装置介绍
（3）电容器 管道型电容器(新型专利产品),散热面积比传统电容器增加45%。 ◆管道型电容器在同等条件下运行温度比传统电容器低3-4℃。 ◆采用进口材料，体质小，重量轻，安装维修方便（可卸支座，
国内首创）。 ◆可靠性高，市场品质满意率99.99%，质保二年。 ◆安全性高，内装有放电电阻和过压力保护装置，安全。 ◆ 介质损耗低，自愈性能优越。 ◆采用固体电容蜡为浸渍材料，无毒，环保。
三相不平衡调节补偿装置
主讲人：
主要内容
三相功率不平衡形成原因 三相功率不平衡危害 三相不平衡调节补偿装置介绍
1、技术原理 2、控制原理 3、装置组成 4、技术优势 5、一次图 6、结构图
三相功率不平衡形成原因
低压电网大多是经10／0．4kV变压器降压后，以三相四线制向用户 供电，是三相生产用电与单相负载混合用电的供电网络。在装接单相用 户时，供电部门应该将单相负载均衡地分接在A、B、C三相上。但在实 际工作及运行中，线路的标志、接电人员的疏忽再加上由于单相用户的 不可控增容、大功率单相负载的接入以及单相负载用电的不同时性等， 都造成了三相负载的不平衡。
三相不平衡调节补偿装置介绍
3、不平衡调节装置组成 （1）控制器
可实时测量显示三相电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数 及有功电能等。可协调控制相间、相零补偿方式电容器，既能智能监测 负荷变化，有效实现负荷快速转移，保护主设备安全可靠运行，又能实 现无功补偿，提高功率因数目的。具有过压、低压、失压、缺相、过流、 低流、断电等保护功能。具有RS485通讯接口及上位机软件。
三相功率不平衡危害
从数学定理中我们知道：假设a、b、c 3个数都大于或等于零，那么 a+b+c≥3√abc 。
当a=b=c时，代数和a+b+c取得最小值：a+b+c=3√abc 。 因此我 Ib2* R 、Qc
=Ic2* R，式中Ia、Ib、Ic分别为变压器二次负荷相电流，R为变压器的 相电阻。则变压器的损耗表达式如下： Qa+Qb+Qc≥3√〔（Ia2 *R）（Ib2 *R）（Ic2 *R）〕 由此可知，变压器的在负荷不变的情况下，当Ia=Ib=Ic时，即三相负荷达 到平衡时，变压器的损耗最小。 则变压器损耗： 当变压器三相平衡运行时，即Ia=Ib=Ic=I时，Qa+Qb+Qc=3I2*R； 当变压器运行在最大不平衡时，即Ia=3I，Ib=Ic=0时， Qa=(3I)2*R=9I2*R=3(3I2*R)； 即最大不平衡时的变损是平衡时的3倍。
三相功率不平衡危害
1、三相负荷不平衡将增加变压器的损耗： 变压器的损耗包括空载损耗和负荷损耗。正常情况下变压器运行电
压基本不变，即空载损耗是一个恒量。而负荷损耗则随变压器运行负荷 的变化而变化，且与负荷电流的平方成正比。当三相负荷不平衡运行时 ，变压器的负荷损耗可看成三只单相变压器的负荷损耗之和。 2、上述不平衡时重负荷相电流过大（增为3倍），超载过多，可能造成绕 组和变压器油的过热。绕组过热，绝缘老化加快；变压器油过热，引起 油质劣化，迅速降低变压器的绝缘性能，减少变压器寿命（温度每升高 8℃，使用年限将减少一半），甚至烧毁绕组。
三相不平衡调节补偿装置介绍
6、一次原理图
三相不平衡调节补偿装置介绍
7、结构
三相不平衡调节补偿装置介绍
谢谢
三相功率不平衡解决办法
1、调整三相负载使之趋于平衡，这是无需增加设备投资的最佳降损措施。把单相 用户均衡地接在A、B、C三相上，减少中性线电流，降低损耗。
2、加大负荷接入点的短路容量。 3、加装三相平衡装置。
三相不平衡调节补偿装置介绍
1、调节三相功率平衡技术原理
a、b相间跨接电容C，如右图所示。从a相看电 容C的电流 超前线电压 90º，可以分解为两部分： 一部分为超前 90º的容性电流 ；一部分为与 方 向相反的有功电流 ，这表明a相有功电流的减小。 从b相上来看电容C的电流 超前线电压 90º， 可 以分解为两部分：一部分为超前 90º的容性电 流 ；一部分为与 方向相同的有功电流 ，这表 明b相有功电流的增加。因此可以说在a相与b相 之间跨接电容不但在a相与b相出现容性无功电流，
内。 （4）能对各相进行补偿，使其功率因数分别达到0.95以上，且不会过补。
由以上可以看出，三相不平衡调节装置可替代传统的无功补偿装置+不平 衡调节装置。经济投入上，同容量三相不平衡装置价格=无功补偿价格
三相不平衡调节补偿装置介绍
5、缺点 (1)当功率因数很高时，电容器组不能投入。 (2)三相平衡效果低于传统机械开关调节装置。
三相功率不平衡危害
3、增加高压输电线路的电能损耗。 低压侧三相负荷平衡时，6～10k V侧也平衡，设高压线路每相的电流为I，
其功率损耗为： ΔP1 = 3I2*R 低压电网三相负荷不平衡将反映到高压侧，在最大不平衡时，高压对应相
为1.5I，另外两相都为0.75 I，功率损耗为： ΔP2 = 2（0.75I）2*R+（1.5I）2*R = 3.375I2*R =1.125（3I2*R）； 即高压线路上电能损耗增加12.5%。
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（4）塑壳断路器、电流互感器、电压表等。
三相不平衡调节补偿装置介绍
4、技术优势 （1）采用复合开关实现过零投切（电压过零点投入，电流过零点切除），
对配电系统无涌流冲击。 （2）电容器采用无毒，阻燃的固体石蜡，且结构采用新型专利技术的管道
电容器，大大增加其散热面积，保证了电容器安全性。 （3）根据负载变化，自动调节三相功率平衡，三相不平衡度控制在15%之
三相不平衡调节补偿装置介绍
2、不平衡调节补偿装置控制原理
Ia、Ib、Ic、In
Ua、Ub、Uc、Un
计
算
系
控制系统
统
各
参
数
三相有功功率相等，根据其无功 缺口投入共补支路+分补支路
三相有功功率不相等，根据其相 间无功缺口及不平衡度，投入相
间电容器组
三相平衡，检测其无功缺口 及功率因数小于预设值，投
入共补+分补
三相功率不平衡危害
有关规程规定：配电变压器出口处的负荷电流不平衡度应小于10％，中性线电流不 应超过低压侧额定电流的25％，低压主干线及主要分支线的首端电流不平衡度 应小于20％。通过电网技术改造，要真正使低压电网线损达到12％以下。
有关规程规定：配电变压器出口处的负荷电流不平衡度应小于10％，中性线 电流不应超过低压侧额定电流的25％，低压主干线及主要分支线的首端电流不 平衡度应小于20％。
三相不平衡调节补偿装置介绍
（2）复合开关 复合开关，是可控硅与磁保持继电器并联的一种机电一体化开关。其工作 原理为：线路要接通时，可控硅先接通，可控硅接通后继电器跟着接通。 继电器接通后可控硅就被短路了，控制信号就将可控硅断开，此后继电器 一直工作。 线路断开时类似，可控硅先接通，此时继电器仍然在接通状态，然后继电 器断开，等继电器完全断开后，可控硅断开。 可以实现过零点投切（即电压过零点投入，电流过零点切除），对配电系 统及电容器无冲击。
4、增加高压线路跳闸次数、降低开关设备使用寿命： 我们知道高压线路过流故障占相当比例，其原因是电流过大。低压电
网三相负荷不平衡可能引起高压某相电流过大，从而引起高压线路过流 跳闸停电，引发大面积停电事故，同时变电站的开关设备频繁跳闸将降 低使用寿命。
三相功率不平衡危害
5、增加低压线路的电能损耗。 三相四线制供电线路，把负荷平均分配到三相上，设每相的电流为I， 中性线电流为零，其功率损耗为： ΔP1 = 3I2*R 在最大不平衡时，即某相为3I，另外两相为零，中性线电流也为3I，功 率损耗为：ΔP2 = 2（3I)2*R = 18I2*R = 6（3I2*R)； 即最大不平衡时的电能损耗是平衡时的6倍，换句话说，若最大不平衡时 每月损失1200 kWh，则平衡时只损失200 kWh，由此可知调整三相负 荷的降损潜力。