低压三相不平衡自动调节装置

图 7 装置启动前 5 月 16 日低压侧电压值
图 8 装置启动后 5 月 22 日低压侧电压值
现场治理前低压侧 B 相功率因数出现过低的状况，装置启动后，变压器低压侧功率 因数上达到 0.9 以上；如图 9 和图 10 所示
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图 9 装置启动前 5 月 16 日低压侧功率因数
图 10 装置启动后 5 月 22 日低压侧功率因数
图 4 应用现场
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6.2 不平衡治理效益 现场治理前三相不平衡严重， 相与相之间电流之差最大峰值可达 110A， 装置启动后， 变压器低压侧三相电流基本平衡，如图 5 和图 6 所示；
图 5 装置启动前 5 月 16 日低压侧电流值
图 6 装置启动后 5 月 22 日低压侧电流值
现场治理前由于三相不平衡严重，导致三相电压中性点偏移过大，装置启动后，变 压器低压侧三相电压基本平衡；如图 7 和图 8 所示
三 国家相关政策
国家为保障用电系统的电能质量出台了相关标准， 电能质量标准的制定是为了保证 电力系统的电能质量，使得系统工频电压幅值和波形在符合要求的范围内，从而满足各 种电力设备正常工作的要求，保证电力系统的可靠运行。 电能质量国标 GB/T 14549-1993 电能质量 公用电网谐波 GB/T 12325-2008 电能质量 供电电压偏差 GB/T 15543-2008 电能质量 三相电压不平衡度
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五 UET300S 系列技术特点
更多功能、更多模式 具备零序、负序补偿、无功补偿、谐波补偿等，一机多用； 可设定的特定次谐波补偿功能，可设定零序、负序、无功分补或共补功能； 友好的人机界面，可选配高清 7 英寸中文彩色触摸屏，屏幕实时显示系统和装置运 行参数； 可定制 WIFI、GPRS 等通讯模式，实现手机或 PC 机远程操控； 全面保护功能，提高用户应用稳定性 有效值峰值双设定自动限流算法，在负载谐波电流大于设备输出时，可自动将设备 输出限制在 100%输出，无过载风险； 保护功能齐全，具有过流、过压、欠压、过温等多种保护功能，确保系统运行安全 可靠； 故障自诊断功能； 具有故障报警及追忆功能； 先进的控制策略和拓扑结构设计 改进的基于瞬时无功功率理论的检测技术，可实时检测负序、零序电流，自动跟踪 负载无功变化，具有高度可控性与快速响应性； 采用 LCL 拓扑结构滤波， 在输出无功谐波电流的情况下， 不会引入高频 IGBT 开关谐 波干扰，并且适用于任何现场电网系统阻抗，不会发生谐振； 功率密度高，易于安装 变流器模块化设计，体积小重量轻，功率密度高，安装维护方便； 组合并机满足不同容量需求，在实现标准化生产的同时提高了设备的可靠性和可维 修性，极大方便了系统安装与维护； 单模块独立风道设计，可有效隔绝环境粉尘粘附，提高产品散热效率。
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四 UET300S 系列三相不平衡自动调节装置
4.1 UET300S 系列介绍 UET300S 系列低压三相不平衡自动调节装置是一种用于动态治理配网三相不平衡、 补偿无功的新型电力电子装置， 它能够根据配网用户由于不同时间段或不同负荷导致的 配网三相不平衡电流，利用先进控制算法分离出不平衡电流的正负零序及无功，通过触 发功率器件 IGBT， 使逆变器发出与之相反的抵消电流， 达到消除不平衡及补偿无功的作 用。 型号说明：
目 录
一 二 三 四 五 六 七 八 九 公司简介 ......................................................................................................................................... 1 低压配网电能质量情况概述 ......................................................................................................... 2 国家相关政策 ................................................................................................................................. 2 UET300S 系列三相不平衡自动调节装置 ...................................................................................... 4 UET300S 系列技术特点 .................................................................................................................. 6 典型应用 ......................................................................................................................................... 7 设备外观 ......................................................................................................................................... 9 技术参数 ....................................................................................................................................... 10 选型 ............................................................................................................................................... 11
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GB/T 12326-2008 电能质量 电压波动和闪变
相关动态动态 运检三（2014）163 号 《国网运检部关于开展“低电压”相关运维管理问题专
项排查治理工作通知》 运检三（2015）7 号 《国网运检部关于印发配网“低电压”治理技术原则通知》
UET300S 系列的一体化解决方案
解决配网侧三相不平衡问题，大幅降低线路损耗； 无功可以达到就地平衡，提高配变输出容量； 稳定系统电压，改善用电环境，提高用电质量； 解决由于三相不平衡带来的变压器过载运行等问题，延长变压器寿命；
某时刻下三相不平衡治理数据对比表
5 月 16 日 19 点 30 分低压侧电流值 A 相总电流 (A) 46.8 B 相总电流 (A) 7.6 C 相总电流 (A) 121.2 5 月 22 日 19 点 30 分低压侧电流值 A 相总电流 (A) 56 B 相总电流 (A) 52.4 C 相总电流 (A) 52.4
图 1 三相不平衡补偿原理图 电网电压支撑原理： 装置对补偿点电压进行采样， 将电压信息传递给 DSP 控制器，
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判断补偿点电压是否超过设定值；当电压超过调压上限（Umax）时，装置输出感性电流， 降低电压；当电压低于调压下限（Umin）时，装置输出容性电流，提升电压；最终使各 相电压稳定在设定正常范围内；20kV 及以下三相供电电压偏差是标称电压的±7%。
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二 低压配网电能质量情况概述
2.1 配网电能质量存在的问题 三相不平衡严重 末端电压合格率低 功率因数补偿欠补或过补 变压器利用率低 2.2 电能质量问题带来的危害 对变压器的影响 三相负荷不平衡造成变压器损耗增加、效率降低 三相不平衡可能造成变压器烧毁 三相不平衡运行时产生零序电流，使变压器局部发热 对高压线路的影响 增加高压线路的损耗 增加高压线路跳闸次数，缩短开关设备寿命 对低压线路影响 增加低压线路损耗 造成低压某相电流过大，温度过高甚至烧毁 对用户影响 三相电压不平衡导致用户设备烧毁 一相或两相倚重，必导致过大线路压降，导致末端低电压 用电末端电压低，影响用户生产生活用电 配网广泛使用分组投切电容器，有补偿台阶，易出现过补或欠补
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六 典型应用
6.1 应用背景 某农用电网中由于大量单相负荷的存在， 公用变配网台区线路三相电流不平衡情况 严重，对居民生活用电和工业用电造成了严重影响，降低变压器的出力甚至会影响变压 器的安全运行。变压器参数为：容量 200KVA，输出电压 380V，额定输出电流 288A。 我公司研发生产的 UET300S 系列可以安装在台区变压器低压侧出线， 也可以安装到 末端用户侧。为治理台区变压器低压侧三相不平衡情况，减少变压器损耗，降低变压器 的出力，以保证变压器的安全稳定运行，我们将设备安装在了变压器低压侧出线端。 根据现场情况，我选择配置容量 50kvar 的装置。
4.2
UET300S 系列工作原理
三相不平衡补偿原理：装置开启后，通过外接电流互感器（CT）实时检测负载侧
电流， 并将负载侧电流信息发送给 DSP 控制器进行处理分析， 以判断是否处于平衡状态； 控制器计算出达到平衡状态时各相所需转换的电流值， 然后将信号发送给内 部 IGBT 并 驱动其动作，从电网吸收能量并控制其在 A/B/C 三相之间的相互转化；最终使电网侧三 相电流达到平衡状态。
Umin<U<Uwenku.baidu.comax
A
补偿后 Ua>Umax Umin<Ub<Umax Uc<Umin
A B C N
电网 C
N
B
负载
输出容性电流 输出感性电流
DSP控制器
IGBT驱动
图 2 电网电压支撑原理图
无功补偿原理：装置开启后，通过外部电流互感器（CT），实时检测负载电流， 并将系统电流信息发送给 DSP 控制器进行处理分析负载电流的无功含量， 获取无功补偿 电流；DSP 控制器根据无功补偿电流值来驱动控制 IGBT，使装置产生满足负载侧要求的 感性或容性无功电 流值，实现无功补偿的功能；最终实现动态无功补偿的目的。
UET300S 系列低压三相不平衡 自动调节装置
南京欧控自动化有限公司
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一 公司简介
南京欧控自动化有限公司是集研发、生产和销售一体的高科技公司。公司位于南京 市马群科技园。 公司自成立以来， 始终关注电力科技的发展， 致力于智能电网类产品的研发和生产， 并运用电力行业专业经验，不断推出有助于电力现代化建设的产品。公司将服务电力建 设作为第一宗旨，打造了“以定制化为核心，以技术支持和服务为基础，以自主研发生 产为支撑，以供应商管理为重要保障”的新型商业模式，公司和南京理工大学合作，为 不同地区和类别的客户提供各类优化解决方案。 优质的服务是发展的基石。综合了商务、技术、物流等方面的定制服务，是构成欧 控电力解决方案的重要部分。公司通过不断客户沟通、制度建设和持续的产品及服务创 新，为客户创造最大化的价值。
UI
空载运行模式
Us
系统 IL
UI = Us Us UI
电流为0
不吸收或发出无功
UI IL
容性运行模式 UI > Us
Us IL Us UI jXIL
超前的电流
发出连续可控无功
Us
感性运行模式 U < U I s
IL Us IL UI jXIL UI
滞后的电流
UI
IL
US
吸收连续可控无功
图 3 无功补偿原理图