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[摘 要]随着社会经济的发展,用电的需求量也随之增加,与之相对应的对于配电网的要求也相应的提高。不仅确保供电可靠性,而且也需要保证电能的质量。然而,在实际操作过程中中,由于种种原因,所出现的配电台区三相不平衡,会对配电网的正常运营产生威胁。因此供电企业应加强对配电台区的三相负荷不平衡的研究,并采取相应的治理方案。
[关键词]配电台区;三相不平衡治理;方案
中图分类号:TM73 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)03-0152-02
1 前言
低压配电网在中国分布面广,结构复杂不一,负荷的类型也不尽相同。随着人民生活水平的不断提高,越来越多的高功率电器的使用及用户的用电能耗和规律的不均匀的,加上供电企业治理方法及管理的欠缺,致使三相不平衡的现象日益突出,这对供电的质量和配电网的安全运营有着严重的影响。配电台区的三相负荷不平衡问题应当受到相关企业的重点重视,并研究解决方案,解决此类问题。
2 三相不平衡概念
三相不平衡是电能质量指标之一,分为三个阶段和三相电流平衡电压标准。三相电压不平衡国标GB15543-2008《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。并规定了常见的连接点电压不平衡度值的规定负序电压不平衡度值不超过2%,短时间不到4%。常用在实践中,还经常遇到三相电流不平衡的概念,三相电流不平衡和三相电压不平衡基本相似,引入三相电流不平衡度来衡量不平衡程度大小。PMS2.0监控系统定义为:三相不平衡度=(最大相电流-最小相电流)/最大相电流*100%,根据上述定义,如果一个特定区域的三相不平衡度超过25%,负载率大于60%,持续时间超过2小时,就可以定为三相不平衡。
3 三相不平衡常见原因分析
3.1 负荷分配不均导致三相不平衡
三相不平衡引起的载荷分布不均匀是最常见的原因之一,平均负载不是分配给一个,B,C三相三相不平衡所致。把表的人员访问负载不考虑最终结果时,连接任意载荷分布时,导致三相平衡。三相电流曲线通常显示为A,B,C阶段一相电流总是高于其他两个阶段电流曲线。,当这一切发生的时候,你可以通过负载的分配方法来调整,使高阶段电流曲线通过计算合理的荷载传递到其他两个阶段。
3.2 用电负荷随机变化无法预测导致三相不平衡
居民倾向于以单相负荷为主,即使负载的平均分布,B,C三相负载,实践是很难保证三相电气设备在同一时间打开或辞职。连接到一个阶段的居民用户,例如,在晚上大量电器的同时满足用户在B阶段封闭的,因为家里电器的用电时间是不同的。规律性不强的实际负荷在大多数商业负荷,如餐厅、娱乐场所、负载大小和功率消耗的时间是不同的。
3.3 大功率负荷导致三相不平衡
当我们有更多种类的电力设备及其应用越来越广泛,人们或企业逐步提高高功率设备,设备的开启或关闭时间没有规则。当设备被打开时,将会摧毁三相平衡,当关闭回到平衡。此外,用户还可以根据自己的需要增加电力负荷,这种情况不是控制。所以,突然打开或不受控制的大功率设备的增加是三相不平衡的原因之一。
4 三相不平衡的危害
目前,低压配电网三相不平衡问题是很常见的,其高损耗,缺陷多及可靠性差等问题,严重威胁电网的安全运行。三相不平衡负荷对电力系统本身及用户电力供应都有影响,主要表现在以下几个方面:
(1)三相电流不平衡所产生的产生零序电流,对中性线线路会造成损耗,中性线产生压降,导致中性漂移,三相电压变化时,负载重的一相电压降低,而轻的则电压升高,过电压对于用电设备的安全运行产生不利的影响;
(2)不平衡三相电流在配电变压器实际产出减少,与多变的最大允许输出应该限制额定容量的每个阶段,当配电变压器的三相不平衡负荷条件下,存在过剩产能负荷轻,从而降低配电变压器的实际产出;
(3)三相电流不平衡,会产生零序磁通于配电变压器铁芯之中。由于变压器高压侧角接方式没有零序电流通道,这是就会以钢构件和油箱壁作为通道,但是钢构件的到此效果并不理想,零序电流通过钢构件就会产生磁滞和涡流损耗,使钢构件部分的温度增加,而产生的高温又会加速变压器绕阻绝缘的老化,从而使变压器的使用期限大大压缩。
5 三相负荷不平衡问题的解决措施的原理
三相負载不平衡问题发生的主要原因是由于发生在控制器的面积的问题。因此,为了解决三相不平衡的问题首先是处理区域控制器,控制特定的主题是人们常说的实现智能变换功能开关,智能整流开关。解决三相负载不平衡的问题,必须使用区域控制器,这是主设备在治理的过程中,控制器的面积的函数是用来收集数据在变压器低压侧三相电流控制器将收集数据处理计算,以便制定最合适的解决方案,来解决三相不平衡现象,找出最合适的解决方案的策略后,操作人员将通过远程控制指令到换向开关,最后调整三相负荷来解决这个问题。
传输区域控制器发出指令换向开关可以使用无线网络通信技术,这种技术是为了关闭信息传输技术,和技术也使用低成本、低功耗、使用更方便,简洁,在自己的网络,使用安全的特点是高于其他传动技术,一旦发明了无线网络技术已经被用于许多领域,占有很大的市场,所以考虑传输技术的解决方案。
换相开关使用的数量有一些规则,确定换相开关遵守相应的原则:每个用满换向开关的使用用户表数量占据了整个车站区域使用的用户数量表约1/3,这是三分之一的用户按照严重的用户与其他用户。
6 治理方案分析
6.1 跨接相间电容调整不平衡电流方案分析
目前在电力系统和跳投的主要组件分为电阻元件、电容性元素,感性元件(wangs定理在电力系统中的应用)。因为目前我国农村电力负荷特性,常用的方式或跨接电容之间的电线。跳投调整三相不平衡电流和电容原理,和电容之间跨接相电压1和相电压2,电容器两端的电压380v从相电压1看,电容电流相位超前线电压1和相位90°,电流矢量可以分解成两部分,一部分分解的电流超过90°相电压的第一阶段电容电流,另一部分分解1相电压和相电流有功电流,即通过相电压1减少有功电流。从两相电压,电流矢量可以分解成两部分,相同的相电压相位超前的部分分解阶段,分解的另一部分电流相电压的方向是一样的有功电流的第二阶段,意味着通过相电压2有功电流增加。根据上面的指示,相电压和相电压之间跨接电容,可以部分的有功电流从一相转移到另一个。 跨接相间和电容调整方案的优势来优化三相不平衡三相电流不平衡电流(不平衡电流最优调整变压器额定电流小于10%),增加的比例在电网传输有功功率,设备总投资成本低,可以过滤掉一定頻率范围的混乱力量,提高输电线路运行的条件。缺点是容易导致电网谐波、系统特性容易漂移。
6.2 无功补偿装置调整不平衡电流方案分析
现在常用的电力系统无功补偿方式主要分为两种,一种集中补偿,在高和低电压配电线路安装并联电容器组,分组补偿,并联电容器组安装在用户侧。电容器组电容器组本身是分为,三相共补、三相分补、单项补偿等。
无功补偿设备调整三相不平衡电流原理,电力线路传输功率主要分为两个部分,一个是有功功率,这是有用的权力,如发光能量,微波加热,电风扇转动能量,冰箱制冷等;其次,无功功率,电力是无用的,比如闪光灯正常热能的过程,微波加热过程中正常的电磁能量,电风扇和冰箱正常工作的电磁等虽然无功功率的无功功率,但它也是有功功率产生的必要条件,缺一不可。感性元素中工作负载电流时,负载电流的相位滞后的负载电压阶段90°,当负载电流在电容组件工作时,负载电流相位超前在90°负载电压阶段,如果在电路工作与情感,同时,电容元件的感性负载电流和电容电流方向相反,180°的差别,可以相互抵消。和网站的用户负载的电感负载,更多的线安装在适当的电容性负载的比例,彼此抵消无功功率,可以大大减少无功功率线传播,增加线路负载电流,调整三相负载电流的不平衡(不平衡电流最优调整变压器额定电流小于10%),提高电源的电路的效率。
无功功率补偿装置调整三相不平衡电流的解决方案的优势是大大提高供电电路的功率因数,降低输电线路,线路损失。建议减少设计容量,增加电网传动比的有功功率,减少农村电气低压发生概率,提高供电企业的经济效益;缺点是无功补偿不能一步到位,冲击电流太大,容易引起电网谐波,整个系统功能不稳定,容易漂移费用高维护成本和投资。无功功率补偿装置应用在当前农村电力系统,应用前景很好。因为它可以极大地提高功率因数,同时在低电压控制和节能效果更好,更适合一些低功率因数和低压电力领域的严重现象。
6.3 换相开关装置调整不平衡电流方案分析
电流换相开关在电力系统常用的设计主要分为两类,一类为当地单电路换向开关调整方案,供电线路的某一部分地区作为一个整体对三相不平衡负载电流的调整,调整后的每个区域形成整个系统的电源三相平衡(整体系统的三相不平衡负载率大于本地系统的三相不平衡负载率)。另一个类分布面积的调整方案相开关,与整个变压器的输出作为一个整体,三相电流不平衡负荷的调整,确保变压器的低压侧三相负载平衡(总体系统三相不平衡负载率小于本地系统的三相不平衡负载率)。
换相开关装置原理,调整三相不平衡电流换向开关设备三相四线输入、输出相位变换开关装置,操作由永磁开关相间,和白色的联锁开关,由大间距和空气放电。需要调整三相负荷控制终端采集区域的电源进线电流,并计算相线电流和平均电流相对贫穷,如果相对的区别是一个是负的,换向开关输出端在积极阶段设备的切换到消极的一面,必须接近开关值相对贫穷,不能完全平等;如果的相对差异两个是负的,换向开关输出端在两个负相正相开关设备,总成本的开关必须接近相对贫穷,不能完全平等;如果相对的区别是一正两负、换相开关输出端在一正相切换到两个负相,一个积极的切换值必须分别接近相对贫穷,不能完全平等的。通过换向开关输出端负载开关,可以自动调整三相负荷不平衡。
换向开关设备调整三相不平衡电流方案优势电源通过智能逻辑自动选择阶段,自动调整三相负荷不平衡,减少功率损耗在传输过程中,有效地解决低的线电压的问题,最大限度的提高能源的利用率,提高了供电的可靠性;电源电路故障的功率因数,提高整体的高成本投资有限公司,有限公司,整个重建设施设备,是很困难的。当前换向开关装置的应用前景很好,因为它的低电压控制和节能效果好、负荷需求,节能和节能社会能够适应几乎所有农村电力供应区域。
7 结束语
综上所述,通过对配电台三相不平衡的概念出发,阐述了导致三相不平衡的原因及危害,然后对三种三相不平衡治理方案进行了具体的分析概括。为电力企业在查找三相不平衡的原因及治理上提供相应的参考。
参考文献
[1] 方恒福,段祥骏,王威.配变台区三相负荷不平衡治理方法[J].中国电力企业管理,2015,08:94-95.
[2] 方恒福,盛万兴,王金丽,梁英,王金宇,王思源.配电台区三相负荷不平衡实时在线治理方法研究[J].中国电机工程学报,2015,09:2185-2193.
[3] 孙建东,蔡月明,蔡郑光.配电台区三相不平衡治理方案分析[J].自动化与仪器仪表,2015,11:147-148.
[4] 林志雄,陈岩,蔡金锭,李天友.低压配电网三相不平衡运行的影响及治理措施[J].电力科学与技术学报,2009,03:63-67.
[关键词]配电台区;三相不平衡治理;方案
中图分类号:TM73 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)03-0152-02
1 前言
低压配电网在中国分布面广,结构复杂不一,负荷的类型也不尽相同。随着人民生活水平的不断提高,越来越多的高功率电器的使用及用户的用电能耗和规律的不均匀的,加上供电企业治理方法及管理的欠缺,致使三相不平衡的现象日益突出,这对供电的质量和配电网的安全运营有着严重的影响。配电台区的三相负荷不平衡问题应当受到相关企业的重点重视,并研究解决方案,解决此类问题。
2 三相不平衡概念
三相不平衡是电能质量指标之一,分为三个阶段和三相电流平衡电压标准。三相电压不平衡国标GB15543-2008《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。并规定了常见的连接点电压不平衡度值的规定负序电压不平衡度值不超过2%,短时间不到4%。常用在实践中,还经常遇到三相电流不平衡的概念,三相电流不平衡和三相电压不平衡基本相似,引入三相电流不平衡度来衡量不平衡程度大小。PMS2.0监控系统定义为:三相不平衡度=(最大相电流-最小相电流)/最大相电流*100%,根据上述定义,如果一个特定区域的三相不平衡度超过25%,负载率大于60%,持续时间超过2小时,就可以定为三相不平衡。
3 三相不平衡常见原因分析
3.1 负荷分配不均导致三相不平衡
三相不平衡引起的载荷分布不均匀是最常见的原因之一,平均负载不是分配给一个,B,C三相三相不平衡所致。把表的人员访问负载不考虑最终结果时,连接任意载荷分布时,导致三相平衡。三相电流曲线通常显示为A,B,C阶段一相电流总是高于其他两个阶段电流曲线。,当这一切发生的时候,你可以通过负载的分配方法来调整,使高阶段电流曲线通过计算合理的荷载传递到其他两个阶段。
3.2 用电负荷随机变化无法预测导致三相不平衡
居民倾向于以单相负荷为主,即使负载的平均分布,B,C三相负载,实践是很难保证三相电气设备在同一时间打开或辞职。连接到一个阶段的居民用户,例如,在晚上大量电器的同时满足用户在B阶段封闭的,因为家里电器的用电时间是不同的。规律性不强的实际负荷在大多数商业负荷,如餐厅、娱乐场所、负载大小和功率消耗的时间是不同的。
3.3 大功率负荷导致三相不平衡
当我们有更多种类的电力设备及其应用越来越广泛,人们或企业逐步提高高功率设备,设备的开启或关闭时间没有规则。当设备被打开时,将会摧毁三相平衡,当关闭回到平衡。此外,用户还可以根据自己的需要增加电力负荷,这种情况不是控制。所以,突然打开或不受控制的大功率设备的增加是三相不平衡的原因之一。
4 三相不平衡的危害
目前,低压配电网三相不平衡问题是很常见的,其高损耗,缺陷多及可靠性差等问题,严重威胁电网的安全运行。三相不平衡负荷对电力系统本身及用户电力供应都有影响,主要表现在以下几个方面:
(1)三相电流不平衡所产生的产生零序电流,对中性线线路会造成损耗,中性线产生压降,导致中性漂移,三相电压变化时,负载重的一相电压降低,而轻的则电压升高,过电压对于用电设备的安全运行产生不利的影响;
(2)不平衡三相电流在配电变压器实际产出减少,与多变的最大允许输出应该限制额定容量的每个阶段,当配电变压器的三相不平衡负荷条件下,存在过剩产能负荷轻,从而降低配电变压器的实际产出;
(3)三相电流不平衡,会产生零序磁通于配电变压器铁芯之中。由于变压器高压侧角接方式没有零序电流通道,这是就会以钢构件和油箱壁作为通道,但是钢构件的到此效果并不理想,零序电流通过钢构件就会产生磁滞和涡流损耗,使钢构件部分的温度增加,而产生的高温又会加速变压器绕阻绝缘的老化,从而使变压器的使用期限大大压缩。
5 三相负荷不平衡问题的解决措施的原理
三相負载不平衡问题发生的主要原因是由于发生在控制器的面积的问题。因此,为了解决三相不平衡的问题首先是处理区域控制器,控制特定的主题是人们常说的实现智能变换功能开关,智能整流开关。解决三相负载不平衡的问题,必须使用区域控制器,这是主设备在治理的过程中,控制器的面积的函数是用来收集数据在变压器低压侧三相电流控制器将收集数据处理计算,以便制定最合适的解决方案,来解决三相不平衡现象,找出最合适的解决方案的策略后,操作人员将通过远程控制指令到换向开关,最后调整三相负荷来解决这个问题。
传输区域控制器发出指令换向开关可以使用无线网络通信技术,这种技术是为了关闭信息传输技术,和技术也使用低成本、低功耗、使用更方便,简洁,在自己的网络,使用安全的特点是高于其他传动技术,一旦发明了无线网络技术已经被用于许多领域,占有很大的市场,所以考虑传输技术的解决方案。
换相开关使用的数量有一些规则,确定换相开关遵守相应的原则:每个用满换向开关的使用用户表数量占据了整个车站区域使用的用户数量表约1/3,这是三分之一的用户按照严重的用户与其他用户。
6 治理方案分析
6.1 跨接相间电容调整不平衡电流方案分析
目前在电力系统和跳投的主要组件分为电阻元件、电容性元素,感性元件(wangs定理在电力系统中的应用)。因为目前我国农村电力负荷特性,常用的方式或跨接电容之间的电线。跳投调整三相不平衡电流和电容原理,和电容之间跨接相电压1和相电压2,电容器两端的电压380v从相电压1看,电容电流相位超前线电压1和相位90°,电流矢量可以分解成两部分,一部分分解的电流超过90°相电压的第一阶段电容电流,另一部分分解1相电压和相电流有功电流,即通过相电压1减少有功电流。从两相电压,电流矢量可以分解成两部分,相同的相电压相位超前的部分分解阶段,分解的另一部分电流相电压的方向是一样的有功电流的第二阶段,意味着通过相电压2有功电流增加。根据上面的指示,相电压和相电压之间跨接电容,可以部分的有功电流从一相转移到另一个。 跨接相间和电容调整方案的优势来优化三相不平衡三相电流不平衡电流(不平衡电流最优调整变压器额定电流小于10%),增加的比例在电网传输有功功率,设备总投资成本低,可以过滤掉一定頻率范围的混乱力量,提高输电线路运行的条件。缺点是容易导致电网谐波、系统特性容易漂移。
6.2 无功补偿装置调整不平衡电流方案分析
现在常用的电力系统无功补偿方式主要分为两种,一种集中补偿,在高和低电压配电线路安装并联电容器组,分组补偿,并联电容器组安装在用户侧。电容器组电容器组本身是分为,三相共补、三相分补、单项补偿等。
无功补偿设备调整三相不平衡电流原理,电力线路传输功率主要分为两个部分,一个是有功功率,这是有用的权力,如发光能量,微波加热,电风扇转动能量,冰箱制冷等;其次,无功功率,电力是无用的,比如闪光灯正常热能的过程,微波加热过程中正常的电磁能量,电风扇和冰箱正常工作的电磁等虽然无功功率的无功功率,但它也是有功功率产生的必要条件,缺一不可。感性元素中工作负载电流时,负载电流的相位滞后的负载电压阶段90°,当负载电流在电容组件工作时,负载电流相位超前在90°负载电压阶段,如果在电路工作与情感,同时,电容元件的感性负载电流和电容电流方向相反,180°的差别,可以相互抵消。和网站的用户负载的电感负载,更多的线安装在适当的电容性负载的比例,彼此抵消无功功率,可以大大减少无功功率线传播,增加线路负载电流,调整三相负载电流的不平衡(不平衡电流最优调整变压器额定电流小于10%),提高电源的电路的效率。
无功功率补偿装置调整三相不平衡电流的解决方案的优势是大大提高供电电路的功率因数,降低输电线路,线路损失。建议减少设计容量,增加电网传动比的有功功率,减少农村电气低压发生概率,提高供电企业的经济效益;缺点是无功补偿不能一步到位,冲击电流太大,容易引起电网谐波,整个系统功能不稳定,容易漂移费用高维护成本和投资。无功功率补偿装置应用在当前农村电力系统,应用前景很好。因为它可以极大地提高功率因数,同时在低电压控制和节能效果更好,更适合一些低功率因数和低压电力领域的严重现象。
6.3 换相开关装置调整不平衡电流方案分析
电流换相开关在电力系统常用的设计主要分为两类,一类为当地单电路换向开关调整方案,供电线路的某一部分地区作为一个整体对三相不平衡负载电流的调整,调整后的每个区域形成整个系统的电源三相平衡(整体系统的三相不平衡负载率大于本地系统的三相不平衡负载率)。另一个类分布面积的调整方案相开关,与整个变压器的输出作为一个整体,三相电流不平衡负荷的调整,确保变压器的低压侧三相负载平衡(总体系统三相不平衡负载率小于本地系统的三相不平衡负载率)。
换相开关装置原理,调整三相不平衡电流换向开关设备三相四线输入、输出相位变换开关装置,操作由永磁开关相间,和白色的联锁开关,由大间距和空气放电。需要调整三相负荷控制终端采集区域的电源进线电流,并计算相线电流和平均电流相对贫穷,如果相对的区别是一个是负的,换向开关输出端在积极阶段设备的切换到消极的一面,必须接近开关值相对贫穷,不能完全平等;如果的相对差异两个是负的,换向开关输出端在两个负相正相开关设备,总成本的开关必须接近相对贫穷,不能完全平等;如果相对的区别是一正两负、换相开关输出端在一正相切换到两个负相,一个积极的切换值必须分别接近相对贫穷,不能完全平等的。通过换向开关输出端负载开关,可以自动调整三相负荷不平衡。
换向开关设备调整三相不平衡电流方案优势电源通过智能逻辑自动选择阶段,自动调整三相负荷不平衡,减少功率损耗在传输过程中,有效地解决低的线电压的问题,最大限度的提高能源的利用率,提高了供电的可靠性;电源电路故障的功率因数,提高整体的高成本投资有限公司,有限公司,整个重建设施设备,是很困难的。当前换向开关装置的应用前景很好,因为它的低电压控制和节能效果好、负荷需求,节能和节能社会能够适应几乎所有农村电力供应区域。
7 结束语
综上所述,通过对配电台三相不平衡的概念出发,阐述了导致三相不平衡的原因及危害,然后对三种三相不平衡治理方案进行了具体的分析概括。为电力企业在查找三相不平衡的原因及治理上提供相应的参考。
参考文献
[1] 方恒福,段祥骏,王威.配变台区三相负荷不平衡治理方法[J].中国电力企业管理,2015,08:94-95.
[2] 方恒福,盛万兴,王金丽,梁英,王金宇,王思源.配电台区三相负荷不平衡实时在线治理方法研究[J].中国电机工程学报,2015,09:2185-2193.
[3] 孙建东,蔡月明,蔡郑光.配电台区三相不平衡治理方案分析[J].自动化与仪器仪表,2015,11:147-148.
[4] 林志雄,陈岩,蔡金锭,李天友.低压配电网三相不平衡运行的影响及治理措施[J].电力科学与技术学报,2009,03:63-67.