台区三相不平衡问题及补偿实践
低压台区三相不平衡原因及措施
低压台区三相不平衡原因及措施作者:何林红来源:《名城绘》2018年第03期摘要:随着经济的发展和社会的进步,用电设备越来越多,用电负荷越来越大,加剧了三相负荷的不平衡水平。
三相不平衡问题在低压配电网络中经常出现,对配电变压器的可靠稳定运行带来了威胁。
基于此,本文首先对三相负荷不平衡的原因进行分析,其次总结出解决三相不平衡问题的措施,并结合巴中地区低压台区负荷的具体形式,提出了有针对性的解决方案,供相关人员以参考。
关键词:低压台区;三相不平衡;原因;措施1、引言我国是用电大国,用电总量居世界第二。
随着生活水平的不断提高,对高质量用电需求水涨船高。
在低压供电中,多数居民为单相用电,这种单纯由火线、零线、接地线组成的单相用电接入相位有一定的随意性,用电负荷难以控制,极易出现三相不平衡问题。
三相不平衡的计算公式为:按照电力有关规定和规范,变压器三相负荷应力求实现最大平衡,比率不超过15%,仅带有微量单相负荷的变压器,三相四线制中的中性线电流不宜高于额定电流的25%。
如果为满足以上规定,应采取系列措施对负荷进行调整。
2、三相负荷不平衡的原因(1)随着人们生活水平的不断提高,用电量水涨船高,电容、电量的增长出现不均衡情况时,就有可能造成三相负荷不平衡。
(2)个别用户的用电受冬季寒冷、夏季炎热影响,可以具有季节性和周期性变化,容易引起三相负荷不平衡。
(3)配电线路引入不同大小的用户负荷后,由于接入时并不均衡,容易造成三相负荷不平衡。
(4)用户功率因数在负荷接入时存在差异,也是导致三相不平衡的原因之一。
3、解决三相不平衡问题的措施3.1新增负荷解决措施(1)用户业扩报装过程中,要进行严格的、深入的调查、核实,确保负荷大小、用電性质和用电时间等符合规定,并在负荷审批过程中充分考虑三相负荷平衡的因素,避免因负荷接入而引发的不平衡。
(2)杜绝扇形转向期间供电、越区供电和迂回供电,以“小容量、多布点、短半径”为配电网布设原则,在满足灵敏度的前提下配变应尽可能与负荷中心距离较近,从而科学配置供电区域。
台区三相不平衡运行监测和治理
台区三相不平衡运行监测和治理发布时间:2021-09-29T08:25:44.435Z 来源:《福光技术》2021年13期作者:童克彦[导读] 随着台区改造及加强线损管理工作,使供电企业的经济和社会效益有了明显提高。
国网上海市北供电公司上海静安 200072摘要:在影响低压台区电网损耗偏高的技术因素中,台区电网三相不平衡是主要原因之一。
因此,本文对台区三相不平衡运行监测和治理进行了探讨。
关键词:台区;三相不平衡;运行监测;治理1台区三相不平衡的原因随着台区改造及加强线损管理工作,使供电企业的经济和社会效益有了明显提高。
在台区改造中采取了诸如配电变压器放置在负荷中心,合理匹配变压器容量,缩短低压台区供电半径,采用智能电表等措施,极大地改变了台区电网状况,但在台区三相负荷平衡上,关注较少,严重影响了低压台区三相平衡率。
此外,在实际工作及运行中,低压线路的标志、一线员工的疏忽以及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,致使低压台区的可靠性和稳定性差,线损率较高。
2台区三相不平衡运行监测2.1只关注供电点首端不平衡情况随着智能电能表覆盖面不断提升,低压电网运行状态数据实现了自动采集和上传。
各地用电信息采集系统中也开发了台区三相不平衡计算和展示模块,用于反映台区三相不平衡运行状态。
但是低压配电网仅在供电点首端和用户接入点安装有计量采集装置。
受此因素限制,用电信息采集系统或运行人员大多采用配电变压器二次侧出口的日电量数据来度量台区三相平衡运行情况。
但是,仅仅关注供电点首端三相平衡情况的度量方式,无法反映低压配电线路的运行状态,进而无法利用该不平衡度来描述电网经济运行情况。
因此,利用该不平衡度为依据开展的三相平衡治理和降损决策在根基上即存在缺陷。
假定低压网络及负荷分布情况如图 1 所示。
图 1 中,配电变压器低压侧计量装置设在节点 701 处。
假定每个负荷特性相同、大小相等,A、B、C 三相分别挂接 7 个用户,则在配电变压器低压侧节点 701 处采集得到的三相电量大小相等,三相不平衡度为 0。
配网台区三相不平衡分析及治理方法分析
配网台区三相不平衡分析及治理方法分析发布时间:2022-01-21T01:31:07.025Z 来源:《现代电信科技》2021年第17期作者:吴岚郭梓熙黄红艳黄衍源[导读] 针对配网台区三相不平衡的问题,本文首先分析了三相不平衡对配网台区的影响,包括对配电变压器、电动机、发电机及输电线路的影响分析,随后提出了三相不平衡的综合治理方法,基于SVG与智能换相装置两个方面进行分析,为提高电网管理水平及强化电网运行的稳定性及安全性提供参考。
(国网安徽省电力有限公司来安县供电公司 239200)摘要:针对配网台区三相不平衡的问题,本文首先分析了三相不平衡对配网台区的影响,包括对配电变压器、电动机、发电机及输电线路的影响分析,随后提出了三相不平衡的综合治理方法,基于SVG与智能换相装置两个方面进行分析,为提高电网管理水平及强化电网运行的稳定性及安全性提供参考。
关键词:配网台区;三相不平衡;SVG技术引言:三相不平衡通常是指在电力系统中由于三相电流或电压幅值不一致,且幅值差超出规定范围导致的,会对国家电力系统及用电公民造成一定危害,主要会降低配电变压器的出力,使配电变压器局部温度增高,甚至危及其安全和寿命,对国家社会经济的稳定发展及居民的日常生活带来不利的影响。
1.三相不平衡对配网台区的影响分析 1.1.对配电变压器的影响分析第一,三相不平衡会降低配电变压器出力。
由于配网台区的线路大部分时间呈结构对称的,三相配电变压器的输出容量为每相输出容量之和。
因此,在三相不平衡的情况下,变压器允许最大出力的限制为三相负载中最大一相不能超过额定容量,导致其最大输出容量减少,从而使过载能力下降。
第二,配电变压器局部的温度升高。
在三相不平衡的情况下,变压器会相应产生零序电流,并在变压器内部的铁心中产生零序磁通,在金属构件中构成回路,因此在电流运行过程中引起的磁滞和涡流损耗,造成变压器内部的构件温度升高,甚至导致变压器运行过程中出现安全事故。
浅谈台区三相负荷不平衡的解决方法
相不平衡 台区数据 ,汇总长期以来三相不平衡 台区信 息 ,对实际情况
进行摸排 ,向各供 电所反映最新数据 。
公 变台数 ,长 子县供 电公司开展 了台区 负荷不 平衡治理工作 ,并 将该
工作纳入公 司绩效 考核 。长子 县供 电公 司共有公 变台 区 6 4 1 个 ,2 0 1 4
3 . 2 加强三相不平衡 台区整改计划管控 针对三相不平 衡严重台区及所属供 电所 ,加强计划制定流程 ,细 化整改计划 步骤 ,杜绝同一台 区长期反复三 相不平衡 。根据三相不平 衡台 区的轻重缓 急 ,公司乡镇供 电所管理部将 分期安排三相不平衡 台 区整改工作 ,确定每期工作重点 ,指导供 电所整改工作安排 。
电 力 技 术
柬工案 抛术
1 4 4
浅 谈 台区三相 负荷不平衡 的解 决方法
刘树成 ( 国网山西省电力公司长子县供 电公 司 , 山西 长治 0 4 6 6 0 0)
摘 要 : 针对农村公 用配电 变压 器低压 台 区线路 的运行 特点 , 提 出了以三相 负荷不平衡损 失系数 为主要 因素的低压 台区线路 线损理论 计算的数 学模型 和等值 电阻计算方法 , 相对 于传 统粗估 计算法而言 ,大大提 高了低压 台区线路线损理论计算的精度 。 关键词 : 负荷;平衡 ;台区
序 负荷调整 号 供 电所 台区 ( 个) 用户 ( 户) 1 2 3
4
接户线改造 台区 ( 个) 长度 ( 米)
( 2 )在降损 的同时 ,也促进了营销达标 台区的增加 。
备注
( 3 )调整了极端 三相不 平衡 的台区用 电负荷 ,减少 了 因单相 过 负荷而烧损变压器、分路开关过 负荷跳闸及烧毁变压器低压 出线 等事故 ,对提 高低压配 网的安全运行起到积极作用 。
农村电网三相不平衡治理典型做法
电压互感器熔丝熔断问题
(1)电压互感器高压熔丝熔断。此种情况下电压
互感器高压侧的磁路都是相通的,
熔断相二次侧还存
(1)金属性接地。在线路发生金属性单相接地情
在感应电压,
因此熔断相电压下降(非零),
非熔断相电
况时,
故障相电压会下降近零,
而非故障相电压上升到
压不变。另外,
会产生三相电压不平衡,
电压互感器三
27
22
55
1.3PL2≤1.5PL1≤PL3
44
48
39
共补
55
共补,未投
40
共补
29
共补
1.3PL1≤1.15PL3≤PL2
S11
1.15PL3≤1.15PL1≤PL2
S11
1.13PL2≤1.15PL1≤PL3
S15
S11
S11
S11
无功
补偿
1.3PL2≤1.5PL1≤PL3
S7
S7
L1 相户 L2 相户 L3 相户
本文结合安徽省肥东县包公镇青春社区存在的三
布局结论,
细化主干—分支—户表的全过程规划引导,
种台区改造与建设实际情况(全部改造、
部分改造、
维
实现户表全平衡。通过低压线路及村域负荷分布协调
持原样),
分别给出相应的三相不平衡治理方案,
为农
性规划,
实现分支线(接户线)三相户表量平衡,
分支到
农村电网三相
不平衡治理典型做法
效平衡装置,
宜造台区采用每相挂接均等用户数来降低表后线
和新建低压综合配电箱无功补偿容量统一按 120 kvar
配置,
采用 6 组容量比为
浅析低压台区三相不平衡原因及对策
浅析低压台区三相不平衡原因及对策发表时间:2019-09-11T10:02:54.470Z 来源:《中国电业》2019年第10期作者:戴小洁[导读] 对低压台区三相不平衡产生的原因进行了分析,总结了解决低压台区三相不平衡问题的对策。
江苏省常州市天宁区青龙东路608号青龙供电所 213000摘要:如果低压台区出现问题,就会使电力企业的经济效益受到损失,增加电力企业维护和运行的难度,对用户的用电体验造成影响。
为使三相不平衡度减少,本文对低压台区三相不平衡产生的原因进行了分析,总结了解决低压台区三相不平衡问题的对策,希望可以为相关人员提供有价值的参考。
关键词:低压台区;三相不平衡;原因;对策引言:中国用电量排名世界第二,是名副其实的用电大国。
伴随着经济的不断发展,人民群众生活水平的持续提升,对用电质量的要求也越来越高。
在低压供电中,大部分居民都是单相用电,这种单一的由零线、接地线以及火线所构成的单相用电接入相位,具备一定的随意性,很难控制用电负荷,非常容易产生三相不平衡的问题。
一、三相不平衡的概念在电力系统中,三相电压或者电流没有达到相同的幅值,而且幅值差超出了规定的界限,就是三相不平衡。
二、低压台区三相不平衡产生的原因(一)没有正确的操作与维护电气设备人为导致电动机缺相、漏电运行,产生不平衡电流的一个主要原因就是相关工作人员没有对电气设备进行定期的维护、保养和检修,主要体现在一个几个方面:(1)长时间的利用,缺乏保养,导致电动机严重老化,局部绝缘退化;(2)启动时间太长或者太短,频繁的启动,导致熔丝断相;(3)进线和接线盒互相触碰,存在漏电现象;(4)连接触点和连接开关氧化、松脱等导致缺相;(5)安装人员把零、相相线接反。
(二)负载太大电动机为超载运行状态,特别是在启动的时候,电动机的转子和定子电流变大、发热,时间一长,非常容易产生绕组电流不平衡的情况,主要体现在以下几个方面:(1)没有合理的负载搭配,电动机的额定功率比实际负载小;(2)电压太低或者太高,导致损耗加大;(3)联轴机件歪斜,异物卡住了传动机构;(4)机械锈死、轴承卡壳、润滑油干涩;(5)齿轮、皮带等传动机构太松或者太紧[1]。
基于三相不平衡治理的台区降损实践
基于三相不平衡治理的台区降损实践摘要:在改造中根据配电网参数和到户用电量,通过线损理论计算软件进行三相不平衡治理,给出调整相位的用户电表清单,进行现场调整相位,通过实施台区“计量点平衡、各支路平衡、主干线平衡、变压器低压出口侧平衡”的“四级平衡”,最小化四级零线电流值,实现台区降损、线损率合理、可控的目标。
关键词:三相不平衡;治理;台区降损前言在配电台区,三相负荷大小或类型不一致、负荷分配不均、用电负荷随机变化无法预测是导致三相不平衡的主要原因,负荷不平衡包括三相负荷电流的幅值不平衡或者相位不平衡。
1配网负荷不平衡特点分析1.1不平衡的危害配电网是电力系统重要的环节之一,其供电质量直接影响用户.三相不平衡是评价配网供电质量重要指标之一,当系统处于不平衡运行时,所造成的主要危害有:①增加了三相四线制供电网中相线的损耗,而且中性线也产生大量损耗,从而增加了配电网线路的损耗;②增加了配电变压器损耗;③配电变压器三相不平衡降低配电变压器的利用率;④变压器产生零序电流,引起磁滞和涡流损耗,使运行温度升高从而导致其使用寿命降低;⑤导致了配电台区中重载相的供电电压质量严重下降。
1.2常用平衡调节技术特点(1)人工调相是传统的平衡优化方法,在用户入网时对其进行分类,尽可能地把同类用户均匀地分布在三相上,当三相不平衡时,通过人为计算不平衡度后人工调整负荷相序.尽管该方法能在一定程度上降低三相不平衡度,但是由于用户负荷的随机性和不确定性,通过人工调相进行在线平衡三相负荷是非常困难的,而且实施过程中对人力素质要求高,投入成本大,停电时间长,不可避免地影响供电用户可靠性.(2)相间电容治理三相不平衡利用王氏定理在相间跨接电容器,电容电流可分解成容性电流和有功电流,对用户进行无功补偿,提升负荷功率因数,通过一部分有功电流相间转移达到三相平衡。
适用于同时存在三相负荷不平衡和无功不足,且配电台区未安装补偿装置。
其造价便宜,结构简单,便于安装,运行维护便捷。
低压配电台区三相负荷不平衡的治理探讨
低压配电台区三相负荷不平衡的治理探讨摘要:在我国居民生活水平不断提高的现阶段,居民家中可使用的电器类型正在不断增多,这些电器设备运行功率比较大。
如果电气设备使用期间出现用电能耗不均匀等问题,就会对区域内配电网运行产生一定影响,尤其是用电高峰期如果出现问题,就会导致线路和设备存在故障。
电力企业在对区域内三相负荷不平衡问题治理时,没有根据区域内实际情况制定针对性治理措施,就会导致三相负荷不平衡现象变得更加严重,进而会对配电系统功能产生不良影响。
本文就低压配电台区三相负荷不平衡的治理进行相关分析和探讨。
关键词:低压配电台区;三相负荷;不平衡;治理探讨一旦低压配电台区出现三相负荷不平衡现象,就会导致配电变压器设备在运行期间效率不断降低,而且会导致变压器设备和线路损耗变得更加严重,会对用户电力能源使用安全性产生不良影响,而且会对电力企业经济效益产生一定影响。
电力企业需要提高对这项问题重视程度,要对导致问题发生原因深入分析,并制定针对性的解决措施,还要从根源上对这项问题有效预防,才能保证三相负荷不平衡问题能够得到有效解决,避免对区域内供电质量产生不良影响[1]。
一、低压配电台区三相负荷不平衡问题发生原因(一)季节性负荷变化大临时用电和季节性用电高峰期阶段性的特征比较强,尤其是夏季和冬季单相用电设备数量不断增加,且设置形式过于分散,难以对设备用电规律及时掌控。
如果区域内存在拆迁和装修以及移表等行为,就会导致用电量不够集中,这种时间上和总量上的不确定性,会对配电变压器设备三相负荷不平衡产生一定影响。
电力企业没有根据季节性负荷变化情况,制定针对性解决措施,会导致不平衡问题变得更加严重[2]。
(二)运行管理水平不高电力企业在对线路运行情况监督和管理时,并没有积极引进信息化技术构建智慧管理系统。
也没有根据不同线路和设备运行情况制定针对性运行管理体系。
如果线路和设备在运行期间出现故障问题,例如配电变压器设备三相负荷不平衡问题变得更加严重,但电力企业没有通过运维工作,对这一问题及时发现和解决,就会对区域内能源供应产生不良影响。
农村配变台区三相负荷不平衡
农村配变台区三相负荷不平衡发布时间:2022-09-27T07:05:33.078Z 来源:《福光技术》2022年20期作者:张宏云马涵伦王代永王秋悦李炫锟王中华刘栋[导读] 三相不平衡是电能质量的指标之一,分为三相电压不平衡和三相电流不平衡。
对于三相电压不平衡,国标GBl5543—2008《电能质量三相电压不平衡》对电压不平衡的定义为,三相电压在幅值上不同或相位差不是120度,或兼而有之。
云南电网有限责任公司玉溪澄江供电局云南澄江 652500摘要:配变台区三相负荷不平衡会导致电力传输问题发生,会造成变电器以及相关配件耗损问题。
因此,需针对三相负荷不平衡问题进行分析,并采取合理的措施,提升配变台区三相负荷的平衡,进一步加强农村配变台区电力设备运行质量。
本文先概述了三相不平衡以及其危害,然后对农村配变台区三相负荷不平衡的原因进行分析,最后对农村配变台区三相负荷不平衡的治理。
关键词:农村;配变台区;三相负荷;不平衡1三相不平衡三相不平衡是电能质量的指标之一,分为三相电压不平衡和三相电流不平衡。
对于三相电压不平衡,国标GBl5543—2008《电能质量三相电压不平衡》对电压不平衡的定义为,三相电压在幅值上不同或相位差不是120度,或兼而有之。
且规定电力系统公共连接点电压不平衡度限值为负序电压,不平衡度允许值不超过2%,短时不超过4%。
在实际中,还常用到三相电流不平衡的概念,三相电流不平衡与三相电压不平衡类似,引入三相电流不平衡度来表示不平衡程度大小,国网公司PMS2.0监测系统中将其定义为:三相不平衡度=(最大相电流一最小相电流)/最大相电流*100%,根据上述定义,如果某台区三相不平衡度大于25%且负载率大于60%,持续时间在2小时以上,可以认为该台区三相不平衡。
2三相负荷不平衡的危害第一,导致线路无功损耗增加,增加配变损耗。
三相四线制供电网络运行于三相不平衡状态时,中性线有电流流过,增加了网络损耗,不平衡度越大,线损越大。
配电台区的三相负荷不平衡治理技术
配电台区的三相负荷不平衡治理技术
三相负荷不平衡是指将三相电流平衡度小于一定值的情况。
为了解决
这个问题,配电台区可以采用三相负荷不平衡治理技术。
首先,应检查当前电力系统有无负荷不平衡,并且确定当前负荷不平
衡的原因,以确定治理负荷不平衡的方法。
如果负荷不平衡原因是由于负
荷错相,可采取三相补偿技术,利用无功补偿装置给当前负荷错相的三相
系统提供一定补偿功率,改善三相电压及功率不平衡,从而达到负荷不平
衡的治理。
其次,可以采取改变负荷结构的技术,根据实际情况调整负荷的分布,增加某一相的负荷以均衡三相的负荷,或者增加三相负荷的均衡性,从而
达到负荷不平衡的治理的目的。
此外,还能根据实际情况采取负荷切除及相序调整技术,调整负荷的
连接,以调整负荷分布,改善三相负荷的不平衡情况,从而达到负荷不平
衡的治理。
这些技术都有助于改善配电台区的三相负荷不平衡状况,有效提高电
力系统的效率,提升电网质量。
台区三相负荷不平衡的改善方案
图 1 中性线带电故 障示意 图
压 。 这 就 是 虽 然 变 压 器 低 压 侧 已 将 总 开 关 拉 开 ,但 中
从 图 1可 以 看 出 ,变 压 器 出 线 开 关 设 备 QS,QF虽 性 线 上 仍 然 带 电 的 原 因 。
已 断 开 ,但 这 时 只 断 开 了 相 线 ,而 中 性 线 N仍 与 变 压 器
即 5.77 kV,并 且 通 过 变 压 器 高 低 压 绕 组 的 电容 c12传
递 到 中 陛线 对 地 电 阻 上 ,其 等 值 电 路 见 图 1(b)。
…
/
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由此 可 计 算 出 中性 线 上 的 对 地 电 压 (即 电 位 )
CII二
大 地
—
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2018—06—13收 稿
际存 在 的 电 容 来 实 现 的 。
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相 线 及 中 性 线 作 为 电 源 。 原 理 如 图 1所
台 区 三相 负简 不 平衡 的 示 。 假 设 根 据 用 电 采 集 系 统 的 数 据 得 知
—
—
流动 作 保护 器
力 。 x,-j- ̄ ,我 们 提 出 了 以 下 改 善 方 案 。 2 改 善 方 案
将 台区 的一部 分接 户线 分别 分 配到 三相 架 空线 路 上 作 为 固 定 负 荷 ;将 另 一 部 分 接 户 线 改 变 接 线 方 式 作
时不 需要 台 区管理 人 员 登 杆 解 线 、接 线 ,降 低 了 安 全 风 险 ;② 调 整 负 荷 时 不 需 要 全 台
台区三相电压不平衡的原因
台区三相电压不平衡的原因台区三相电压不平衡,这可不是一个简单的技术问题,咱们得好好聊聊。
想象一下,如果你的家里有三个灯泡,一个亮得像小太阳,一个暗得像月亮,还有一个干脆就不亮了,那可真是让人心烦意乱啊。
电压不平衡,就像一场家庭聚会,大家都想玩得开心,可有的人总是跑去吃零食,搞得气氛很尴尬。
电压也一样,三个相位如果不在同一个水平上,那就会让设备不舒服,甚至生病,像电动机、变压器这些家伙,长期这样下去,损耗可就大了。
负荷不均衡是个大问题。
就好比一群小伙伴在玩游戏,有的人拼命跑,有的人却在那儿悠闲地喝水,结果造成了游戏的失衡。
电力系统也是这样,某些台区可能用电大户,比如工厂、商铺,猛用电,其他地方就没那么多活儿,电压自然不平衡。
你想,大家一起吃饭,有人点了山珍海味,有人却只要个白米饭,这谁受得了?所以,要想解决这个问题,得好好安排一下用电,均衡负荷,大家才能玩得开开心心的。
然后,线路问题也不能忽视。
老旧的电线就像退休的老干部,干劲不再,容易出现接触不良,电压就容易波动。
电缆线路如果出现问题,可能在某一段路上就出现“掉链子”,导致电压不稳定。
就好比你骑自行车,轮胎坏了,路上颠簸,别说速度,连平稳都保证不了。
这时候,咱们就得定期检修线路,及时更换老旧的设备,确保电力系统的健康,保持线路的流畅,就像让车轮跑得更顺畅。
再说说外部因素,天气的变化、环境的影响,都能让电压出现问题。
比如大风天气,树枝可能会压到电线,或者暴雨让线路短路。
这个时候,电压就像个小孩子,情绪波动得厉害。
遇到这些情况,咱们只能静待时机,等天气转好,再来恢复电压的平衡,毕竟谁也不想在大雨中出门啊。
设备故障也是个不可忽视的原因。
有时候电力设备自己也会“生病”,就像人一样感冒发烧。
这时候,变压器或者其他设备出现问题,导致电压无法维持平衡。
就像你去看医生,发现原来是小毛病,及时处理就能恢复健康。
定期维护设备,及时排查故障,这样才能确保电压稳定,不然,电力系统可真是如履薄冰。
浅析配电台区三相负荷不平衡产生的原因及治理技术
因 进 行 分 析 ,将 上 一 步 已经 收 集到 的 各 种 数 据 进 行 处 理 并 计 算 ,通 过 计 算 出来 的 数 据 就 能 够 分 析 出每 个 出线 上 的 不 平 衡 的情况 , 将 不 平 衡 的 情 况进 行 转 化 为 数 据 : 最后 一 步 . 当运 维 人 员发 现 了三 相 负荷 不 平 衡 程 度超 过 了在 配 电 台控 制 器 中 已 经 设 置 的 数 值 。 并 且 三 相 负荷 维持 不 平 衡 状 态 的 时 间 已经 超 过 了设 置 上 规 定 时 间 时 。控 制 器 就 要 采 取 措 施 分 析 发 生 三 相
1 解决配 电 台区三相负荷不 平衡 问题 方法 的
J 广 . ■ k
时, 首 先 要 测 量 安 装 现 场 的 实 际 负载 电荷 指 标 , 并 且 必 须将 换
相 开 关 安 到 负荷 与 其 他 三 相 四 线 制 比较 大 的 电 缆 分 支 箱 上 面, 或 者 安 装 到 用户 表 箱 上 面 。
器里面。 在“ 策略 ” 里规定的进行设置的要求有 : 对 安 装 的 换 相
开 关数 量 的设 置 、 换相 开关安装位置的设置 、 进 行 不平 衡 问 题 治理 的 最低 的 数值 、 进 行 不 平 衡 治理 所 用 时 间的 设 置 还 有 进 行 三 相 负荷 不 平衡 治 理 是 能 够 延 迟 的 时 间 的 设 置 台 区控 制
对 问题 进 行 治 理 。 本 文 分析 配 电台 区 三相 负 荷 不平 衡 原 因 和 解 决 方 案 。
【 关键词 】 智 能台区; 三相 负荷 不平衡 问题 ; 问题 解决 方案 【 中图分类号 】 T M 7 3 【 文献标识码 】 A 【 文章编号 】 1 0 0 6 — 4 2 2 2 ( 2 0 1 7 ) 0 3 — 0 1 9 6 — 0 2
配电台区的三相负荷不平衡治理技术
配电台区的三相负荷不平衡治理技术
配电台区的三相负荷不平衡治理技术是指在配电台区中,对三相负荷不平衡进行管理,使其在规定范围内控制。
三相负荷不平衡是指三个相电流的大小不同,一般情况下,三相负荷不平衡度不能超过5%。
配电台区的三相负荷不平衡治理技术有很多,主要有三种:调整负荷,调整电源电压以及调整配电线路参数。
首先,调整负荷是指将负荷调整成三相平衡的状态,这种方法简单,实用,但是限制较大,且效果不太明显。
其次,调整电源电压,改变电源电压,以影响三相负荷的不平衡程度,但是这种方法不仅操作复杂,而且容易引起设备损坏。
最后,调整配电线路参数,通过改变配电线路参数来控制三相负荷的不平衡程度,这种方法不仅操作简单,而且可以有效地控制三相负荷不平衡。
总之,配电台区的三相负荷不平衡治理技术不仅可以有效控制三相负荷的不平衡状态,还可以更好地保护设备的安全和稳定。
因此,它是一种重要的电力系统管理技术,值得我们去深入研究。
台区三相不平衡问题及补偿实践
台区三相不平衡问题及补偿实践第一篇:台区三相不平衡问题及补偿实践台区三相不平衡问题及补偿实践近年来,由于城农网改造及加强供用电管理,使供电企业的经济和社会效益有了明显提高。
但一些单位在加强管理、降损节能的同时,只看到了许多表面化现象,而对有关技术改进方面缺少足够的重视。
低压电网的三相平衡一直就是困扰供电单位的主要问题之一,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。
低压电网若在三相负荷不平衡度较大情况下运行,将会给低压电网与电气设备造成不良影响。
一、低压电网三相平衡的重要性1.三相负荷平衡是安全供电的基础。
三相负荷不平衡,轻则降低线路和配电变压器的供电效率,重则会因重负荷相超载过多,可能造成某相导线烧断、开关烧坏甚至配电变压器单相烧毁等严重后果。
2.三相负荷平衡才能保证用户的电能质量。
三相负荷严重不对称,中性点电位就会发生偏移,线路压降和功率损失就会大大增加。
接在重负荷相的单相用户易出现电压偏低,电灯不亮、电器效能降低、小水泵易烧毁等问题。
而接在轻负荷相的单相用户易出现电压偏高,可能造成电器绝缘击穿、缩短电器使用寿命或损坏电器。
对动力用户来说,三相电压不平衡,会引起电机过热现象。
3.三相负荷保持平衡是节约能耗、降损降价的基础。
三相负荷不平衡将产生不平衡电压,加大电压偏移,增大中性线电流,从而增大线路损耗。
实践证明,一般情况下三相负荷不平衡可引起线损率升高2%-10%,三相负荷不平衡度若超过10%,则线损显著增加。
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%。
台区三相不平衡产生的原因及治理对策
台区三相不平衡产生的原因及治理对策摘要:三相不平衡是影响电网电能质量的一个重要因素。
本文从三相不平衡的定义出发,介绍了不同来源的三相不平衡算法,并对配电网线路中的三相不平衡原因进行了阐述。
针对配电网线路中的三相不平衡问题,介绍换相、无功补偿和负荷引导的方法。
电容性补偿可以降低三相不平衡,但是容易受谐波的影响。
电力电子器型无功补偿装置响应快且能有效降低电路中谐波,但是成本比较高。
换相的方式可以从源头上解决三相不平衡问题,但是需要的台区设备自动化程度高,故无法大面积使用。
负荷引导的方式能提高电能使用质量,但是需要考虑的因素过多。
但是随着技术的发展,学者们一定可以研究出更好的三相不平衡治理方案。
关键词:三相不平衡; 电能质量; 换相; 无功补偿; 负荷引导0 引言生活水平的提高对用电需求提出了更高的要求。
在配网侧低压台区,大多数居民为由火线、零线、接地线组成的单相用电,接入相位往往有一定的随机性,用电负荷难以控制,容易产生三相不平衡问题。
作为电网公司的一项重要的工作内容,配电网的电能管理一直受到大家的关注。
配电网一旦处于三相不平衡状态会产生一些严重的问题,例如: (1) 增加线路消耗;(2) 导致电机发热,降低其转矩,增加其能耗;(3) 使发电机发热,增加损耗,降低发电机的出力,甚至危及用户的人身安全;(4) 对变压器产生一系列不良影响,使其发热,缩短其使用时间,严重时甚至造成变压器故障。
随着中国经济的快速发展,造成配电网三相失衡的原因也变得更加复杂多样。
针对这种情况,电力工作者也想到了许多治理措施来解决三相不平衡问题。
目前解决三相不平衡的方案主要有:换相、无功补偿和负荷引导。
本文在接下来的第二部分介绍三相不平衡的相关概念,第三部分介绍三相不平衡产生的原因,第四部分介绍三相不平衡的治理方法,最后对三相不平衡进行总结和展望。
1 三相不平衡的相关概念1.1三相不平衡定义及计算方法理想情况的三相平衡配电网系统的是由三个相位差为2π/3的、幅值、频率相等电压构成的。
配电台区三相负荷不平衡治理
配电台区三相负荷不平衡治理1三相负荷不平衡产生的危害1.1影响配电网的供电安全1.2降低配电网的电能质量1.3增加了配电网的电能损耗2治理的目标2.1Yyn0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%2.2Dyn0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%3现有治理技术3.1换相开关型三相负荷自动调节装置3.1.1原理:该装置是由一个负责负荷监测与自动换相控制的智能换相终端和若干个负责执行负荷换相的开关单元组成,对低压负荷自动换相,从而实现负荷相序调整、配电台区三相负荷均衡分配。
3.1.2优点:可从根本上解决三相负荷不平衡的问题3.1.3缺点:a建设成本高;b换相过程中有短时失压现象,不能带敏感负荷;3.2电容型三相负荷自动调节装置3.2.1原理:该装置是在相线间跨接电力电容器,实现有功功率转移,平衡相间的有功功率,同时利用相线与零线间的电容器对相线进行无功补偿,平衡相间的无功功率,从而实现降低三相不平衡度、提升功率因数。
3.2.2优点:a可同时解决三相负荷不平衡和无功功率不足问题;b电容投切开关采用过零投切,无涌流无弧光;3.2.3缺点:a只是实现了相间功率转移,不能从根本上解决三相负荷不平衡问题;b不能解决供电半径较大的配电台区三相负荷不平衡问题;3.3电力电子型三相负荷自动调节装置3.3.1原理:该装置通过在低压负荷侧加装低压静止无功补偿装置SVG或者有源滤波器APF,快速检测出接入负荷处的无功、负序、谐波等电流,然后驱动控制晶闸管输出与其大小相等、方向相反的补偿电流,从而实现三相负荷不平衡的治理。
3.3.2优点:a可同时解决三相负荷不平衡、无功功率不足和谐波超限等问题;b适用于对电能质量要求较高的敏感负荷;3.3.3缺点:a只是通过反向补偿电流实现三相负荷不平衡,不能从根本上解决实际负荷不平衡的问题;b投资建设成本较高。
三相电不平衡的分析和解决方法
三相电不平衡的分析和解决方法引起三相电压不平衡的原因有多种,如:单相接地、断线谐振等,运行管理人员只有将其正确区分开来,才能快速处理。
一、断线故障如果一相断线但未接地,或断路器、隔离开关一相未接通,电压互感器保险丝熔断均造成三相参数不对称。
上一电压等级线路一相断线时,下一电压等级的电压表现为三个相电压都降低,其中一相较低,另两相较高但二者电压值接近。
本级线路断线时,断线相电压为零,未断线相电压仍为相电压。
二、接地故障当线路一相断线并单相接地时,虽引起三相电压不平衡,但接地后电压值不改变。
单相接地分为金属性接地和非金属性接地两种。
金属性接地,故障相电压为零或接近零,非故障相电压升高1.732倍,且持久不变;非金属性接地,接地相电压不为零而是降低为某一数值,其他两相升高不到1.732倍。
三、谐振原因随着工业的飞速发展,非线性电力负荷大量增加,某些负荷不仅产生谐波,还引起供电电压波动与闪变,甚至引起三相电压不平衡。
谐振引起三相电压不平衡有两种:一种是基频谐振,特征类似于单相接地,即一相电压降低,另两相电压升高,查找故障原因时不易找到故障点,此时可检查特殊用户,若不是接地原因,可能就是谐振引起的。
另一种是分频谐振或高频谐振,特征是三相电压同时升高。
另外,还要注意,空投母线切除部分线路或单相接地故障消失时,如出现接地信号,且一相、两相或三相电压超过线电压,电压表指针打到头,并同时缓慢移动,或三相电压轮流升高超过线电压,遇到这种情况,一般均属谐振引起。
三相不平衡的危害和影响:(1)对变压器的危害在生产、生活用电中,三相负载不平衡时,使变压器处于不对称运行状态。
造成变压器的损耗增大(包括空载损耗和负载损耗)。
根据变压器运行规程规定,在运行中的变压器中性线电流不得超过变压器低压侧额定电流的25%。
此外,三相负载不平衡运行会造成变压器零序电流过大,局部金属件升温增高,甚至会导致变压器烧毁。
(2)对用电设备的影响三相电压不平衡的发生将导致达到数倍电流不平衡的发生。
配电台区三相不平衡问题的危害及治理措施
配电台区三相不平衡问题的危害及治理措施摘要:供电企业线损率是十分关键的一种经济技术指标,而且线损率也可以起到衡量企业管理水平的作用。
一般情况下,配电网线损会占到供电企业整体线损的四成左右,是较大的一个线损项。
如果供电企业配电台区存在三相不平衡问题,会增加线损率,所以必须要通过各种方式来降低配电网线损率。
以当前配电台区三相不平衡问题对线损产生的影响为基础,结合近年来的实际工作经验,提出如何减少线损率,提升供电企业经济收入及供电率。
关键词:配电台区三相不平衡配电网建设一、目前三相负荷不对称类型(一)三相负载不平衡情况三相负载不平衡是目前比较典型的三项负荷不对称表现形式,并且负载的大相一直处在较大的状态,负载小相始终是小的状态,二者的比例不会随着时间的推移而发生任何形式的改变。
这些负载一般情况下都是通过单项用电来实现负载,三项动力较少,大部分的负载都没有分配到三项当中(二)白日阶段负荷不平衡问题白天的负荷时段,三相负载很难平衡,这一情况到晚上负载高峰期尤为严重。
因为从目前国内各个地区的情况来看,白天的用电负荷集中在城市中某些商业区,而晚上则平均的分散到市区的各个地点,用电量会有明显增加。
这种负荷的特点比较明显,利用三项生产或者单项生产等来完成工作,整体用电量比较大。
而在白天主要是生产用电,三项电压相对平衡性比较强。
因为单项生活用电一般不会在三项上进行平均分配,所以在晚上用电的高峰时间点,三相电流总量相差比较大,会影响三项电流的平衡性。
(三)三相负荷与季节虽然大部分地区的三相负荷都会随着季节的变化而发生一定的变化,但是依然有少部分地区的三项负载并不会跟随季节产生变化。
因为不同季节的三项生产用电与不同季节单相生活用电二者比例不同,并且单相负载也不会平均的分配到不同三相当中。
不同的负载电流在不同时间段内大小不同,会跟着时间的变化而产生变化。
在某一段时间里,某项电流较大,在另外的时间节点上,另一项电流会明显增大,这也从侧面体现出单相负载波动问题,但是这种波动并不会和三相同步。
农网配电台区三相负荷不平衡度优化算法
农网配电台区三相负荷不平衡度优化算法经济的飞速发展不仅使城市人民的生活水平直线上升,农村人民的生活水平随着经济的不断发展其质量也有着明显的提升。
其中,提升尤为明显的当属农网配电。
经济的发展措施农网进行了一定的改革,改革之后的农网促进了一些大功率电器进入农村,随着高中低档大功率入驻农村,单相负荷的不断激增,致使当前农村的单相负荷已经成为了电力负荷的主要难题之一。
本文主要对农网配电台区三相不平衡调整的策略进行了一定的研究,本文主要可以分为三个部分,第一部分主要分析和研究了配电网三相不平衡的含义以及其危害;第二部分主要分析和研究了配电网三相不平衡的一些主要的调整策略;第三部分主要对配电网三相平衡的效益进行了分析。
标签:三相不平衡;危害;调整;效益1 配电网三相不平衡1.1 三相不平衡一个三相平衡电路的三相电压源必须是正弦波,且频率相同,幅度相同,相位互差120度;三相的负荷阻抗相同且均为线性阻抗,因此三相的电流都是正弦波,且频率相同,幅度相同,相位互差120度。
三相不平衡是指,在电力系统中的三相电流或者是三相电压的幅值不一样,且超过了规定的互差幅度范围,导致其电压电流发生的一些不平衡。
1.2 三相不平衡的危害配电网的三相不平衡的危害是涉及到方方面面的,其主要的危害有以下几个方面:第一,对配电变压器的影响。
正常情况下,变压器的损害是包括空载损耗和负荷损耗两个部分的,若变压器运行的电压在一定时间内不发生改变或者变动的话,那么变压器的负荷损耗就是一种衡量;变压器的负荷损耗一般是根据变压器所担负的负荷值的变化而进行相应的变化的。
由此可见,当发生三相不平衡时,变压器的负荷就可以看成是三只单相变压器的负荷损耗之和,由此可以得出,当三相不平衡最为严重的时候变压器的负荷相当于完全平衡时的三倍。
第二,对高压线的危害。
三相不平衡对于高压线的电路主要包括两个方面的。
一个方面是对于高压线的损耗变大。
低压电网三相负荷不平衡时其相应的会反应到高压侧上,当三相不平衡最大时,高压会变成平时平衡时的1.5倍,其功率的损耗也比平时高百分之13左右,由此可见,三相不平衡会增加高压线的损耗;另一方面会增加高压线路跳闸的次数,从而降低开关设备的使用寿命。
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台区三相不平衡问题及补偿实践近年来,由于城农网改造及加强供用电管理,使供电企业的经济和社会效益有了明显提高。
但一些单位在加强管理、降损节能的同时,只看到了许多表面化现象,而对有关技术改进方面缺少足够的重视。
低压电网的三相平衡一直就是困扰供电单位的主要问题之一,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。
低压电网若在三相负荷不平衡度较大情况下运行,将会给低压电网与电气设备造成不良影响。
一、低压电网三相平衡的重要性1.三相负荷平衡是安全供电的基础。
三相负荷不平衡,轻则降低线路和配电变压器的供电效率,重则会因重负荷相超载过多,可能造成某相导线烧断、开关烧坏甚至配电变压器单相烧毁等严重后果。
2.三相负荷平衡才能保证用户的电能质量。
三相负荷严重不对称,中性点电位就会发生偏移,线路压降和功率损失就会大大增加。
接在重负荷相的单相用户易出现电压偏低,电灯不亮、电器效能降低、小水泵易烧毁等问题。
而接在轻负荷相的单相用户易出现电压偏高,可能造成电器绝缘击穿、缩短电器使用寿命或损坏电器。
对动力用户来说,三相电压不平衡,会引起电机过热现象。
3.三相负荷保持平衡是节约能耗、降损降价的基础。
三相负荷不平衡将产生不平衡电压,加大电压偏移,增大中性线电流,从而增大线路损耗。
实践证明,一般情况下三相负荷不平衡可引起线损率升高2%-10%,三相负荷不平衡度若超过10%,则线损显著增加。
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,上述指标只能紧缩,不能放大。
4.只有三相阻抗平衡,才能保证低压漏电总保护良好运行,防止人身触电伤亡事故。
二、三相负载不平衡的影响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。
2.增加配电变压器的电能损耗。
配电变压器是低压电网的供电主设备,当其在三相负载不平衡工况下运行时,将会造成配变损耗的增加。
因为配变的功率损耗是随负载的不平衡度而变化的。
3.配变出力减少。
配变设计时,其绕组结构是按负载平衡运行工况设计的,其绕组性能基本一致,各相额定容量相等。
配变的最大允许出力要受到每相额定容量的限制。
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。
4.配变产生零序电流。
配变在三相负载不平衡工况下运行,将产生零序电流,该电流将随三相负载不平衡的程度而变化,不平衡度越大,则零序电流也越大。
运行中的配变若存在零序电流,则其铁芯中将产生零序磁通。
(高压侧没有零序电流)这迫使零序磁通只能以油箱壁及钢构件作为通道通过,而钢构件的导磁率较低,零序电流通过钢构件时,即要产生磁滞和涡流损耗,从而使配变的钢构件局部温度升高发热。
配变的绕组绝缘因过热而加快老化,导致设备寿命降低。
同时,零序电流的存也会增加配变的损耗。
5.影响用电设备的安全运行。
配变是根据三相负载平衡运行工况设计的,其每相绕组的电阻、漏抗和激磁阻抗基本一致。
当配变在三相负载平衡时运行,其三相电流基本相等,配变内部每相压降也基本相同,则配变输出的三相电压也是平衡的。
假如配变在三相负载不平衡时运行,其各相输出电流就不相等,其配变内部三相压降就不相等,这必将导致配变输出电压三相不平衡。
同时,配变在三相负载不平衡时运行,三相输出电流不一样,而中性线就会有电流通过。
因而使中性线产生阻抗压降,从而导致中性点漂移,致使各相相电压发生变化。
负载重的一相电压降低,而负载轻的一相电压升高。
在电压不平衡状况下供电,即容易造成电压高的一相接带的用户用电设备烧坏,而电压低的一相接带的用户用电设备则可能无法使用。
所以三相负载不平衡运行时,将严重危及用电设备的安全运行。
6.电动机效率降低。
配变在三相负载不平衡工况下运行,将引起输出电压三相不平衡。
由于不平衡电压存在着正序、负序、零序三个电压分量,当这种不平衡的电压输入电动机后,负序电压产生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要强得多,电动机仍按正序磁场方向转动。
而由于负序磁场的制动作用,必将引起电动机输出功率减少,从而导致电动机效率降低。
同时,电动机的温升和无功损耗,也将随三相电压的不平衡度而增大。
所以电动机在三相电压不平衡状况下运行,是非常不经济和不安全的。
三、如何实现三相负载平衡综上所述,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。
同时要减少单相负载接户线的总长度。
如果单相用户功率因数较低,就应进行无功补偿。
也可以装置三相断相保护器,当任何一相断相时,能立即切断电源以消除三相不平衡。
实际中,每相的用电负荷比较直观:动力线路三相平衡,而单相用户负荷有较大差异。
每相的对地阻抗又由什么决定呢?三相动力线路一般质量较好,对地绝缘阻抗较高;而涉及到职明等单相负荷则用电线路情况复杂、质量低劣、绝缘程度差,使该相的对地阻抗显著降低,且用电户数越多,线路越密杂,则绝缘程度越差,使接带该类用户多相的对地阻抗降低越显著。
因此,在正常漏电(总漏电电流由各处微小的漏电流汇集组成)情况下,每相对地阻抗的高低主要由接在该相上的单相负荷用电户的多少来决定。
因此,只要把单相负荷用电户均衡地分配到三相上,就能实现三相平衡。
但必须要注意,均衡分配用户不仅仅是形式上看来每相接单相负荷用户总数的三分之一,而是要把其中用电负荷、漏电情况在同一等级的用户也均衡地分配到三相上。
例如,某村单相用户,其中用电水平一般户,负荷较小,日用电时间较短,线路质量较差;用电水平较高户,负荷较大,日用电时间较长,线路质量较好;地埋线户,泄露电流较大,则每相上应尽量接这三类用户的各三分之一。
具体实施为(1)从公用变出线至进户表电源侧的低压干线、分支线应尽量采用三相四线制,减少迂回,避免交叉跨越。
(2)无论架空或电缆线路,相线与零线应按A、B、C、O采用不同颜色的导线或标识,并按一定顺序排列。
(3)在低压线路架好、下线集装各户电能表前,要把配变下的单相负荷用电户统一规划,均衡地分配到低压线路的三相上,并记录在册。
下线集表施工时要查对无误。
表箱编号要注明相位,如“***线路A相**号”。
(4)下线集表完工后,要看一下低压电网实际运行三相负载是否在平衡度范围内,必要时可做些调整。
(5)在以后发展用户或变更用户时,要顾及三相平衡问题,在实际工作中形成常态机制,不断完善提高。
没有绝对的平衡,但要相对的平衡,以平衡度指标为限,在实际工作中加大负荷调查分析力度,将各配变各类负载最大、平均负荷及发展趋势记录在案,经常性对目2变负荷电流进行测试,及时发现不平衡超标情况,反馈负荷分析同时,不定期组织进行有针对性地调整。
只有这样,才能从根本上控制不平衡现象发生,避免发生损坏用电设备等故障和事故。
四三相不平衡负荷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1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YO$变换表示成三角形连接负荷,再进行分析。
图1 由平衡的三相正序电压供电的不平衡负荷以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:线电压为:三角形接线中每支路的负荷电流是:而线电流为:化简后,得当选择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: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。
五采用相间存在根合的电抗器对三相不平衡负荷进行补偿相间存在祸合的电抗器网络,由于三相间存在祸合,改变三相间的互感便能改变能量在三相间的分布[4]。
这符合通用瞬时功率理论的思想。
以三相四线制电路为例,设由相间存在祸合的电抗器组成的补偿网络如图2所示。
补偿网络注入系统的电流(无功电流)为式(l3)中共有6个未知数,3个复数方程(实部、虚部分开后相当于6个方程)。
图2 三相四线制不对称电路补偿网络互感与自感之间的约束关系为:上面各式中,Nl,从,,丛分别为补偿网络a,b,c相的匝数。
考虑到同名端的接法,令Nl)0,则从和凡的取值可正可负。
把补偿网络的各相自感和相间的互感当作未知数,对式(12)或(l3)进行精确求解是不实用的。
因为,在有些情况下,式(12)是没有解的。
即便有解,也有可能不满足约束条件的要求。
但可以将补偿网络的各相电感及各相间的互感预先离散化,列出在各种离散情况下补偿网络能够提供的补偿电流,然后根据负载实际的无功电流来查表求得与之最相近的补偿电流,最后根据这一补偿电流对应的各相自感值和各相间的互感值调节补偿网络。
这虽不能精确地对负载进行平衡,但却可以比较方便地改善负载的平衡水平。
六基于静止无功补偿器对三相不平衡化负荷进行补偿以晶闸管相控电抗器(TCR)为核心的SVC是目前国内外广泛使用的动态无功补偿装置。
TCR配合电力电容器,除了可以校正功率因数、稳定系统电压外,还可以补偿三相负荷的不平衡[5]。
瞬时无功功率算法:以**()mq I U I,则上式可改写为:若电压和电流为正弦波,则有:由上式,在同一时刻采样三相的电压和电流的瞬时值,就可以求出三相需要补偿的电纳。
所以,如何实现电压、电流的90相移是该算法的关键。