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三相不平衡治理
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三相不平衡解決方案

 

 精確調整系統三相電流,降低中心線電流

 雙向、連續、動態無功補償,補償精度99%

 兼顧濾波補償功能,提升臺區配變電能質量

 穩定系統電壓,提高電壓合格率

 

三相不平衡技術

 

 純SVG模塊

● 控制器+換相開關

● SVG+電容電抗組合

● SVG+換相開關

 

方案介紹

 

  換相開關型:將臺區重載相的單相負荷切換至輕載相,從負載端實現負荷均衡分配。治理效果具有極大的不確定性。

 

 

  電容器型:電容器型三相負荷自動調節裝置是利用wangs定理,在相線間跨接電力電容器,實現有功功率轉移,平衡相間的有功功率,降低三相不平衡度、提升功率因數。電容器型成本低、可實現有級補償,但治理效果差,存在諧波隱患。

 

 

  電力電子型:電力電子型三相不平衡自動調節裝置以IGBT組成的三相全橋功率單位為核心,通過電流吸收→儲能→電流轉移的方式,實現三相電流精確調整;作為一種有源型的產品,還可以對無功電流和諧波電流進行線性補償。電力電子型產品補償精度高,但成本也較高,不符合經濟性發展需求。

 

 

  電力電子型+換相開關:“電力電子型+換相開關”結合電力電子產品和換相開關的優勢,可從用戶側解決三相不平衡問題,相較于純電力電子產品成本明顯降低,且可實現無級調節。

 

方案對比

 

 

換相開關型

電容器型

電力電子型

電力電子型+換相開關

優點

  1. 從負載側解決不平衡問題
  2. 損耗低
  1. 成本低
  2. 易于安裝
  3. 損耗低
  1. 補償精度高
  2. 精細無功補償
  3. 諧波治理
  4. 易于安裝
  1. 既能解決線路不平衡、負載側不平衡、也能解決配電臺區側不平衡
  2. 損耗低
  3. 諧波和無功治理

缺點

  1. 影響供電可靠性
  2. 安裝工作量大
  3. 治理效果差
  1. 有功、無功按比例同時調整
  2. 有級補償,補償精度低
  3. 存在諧波放大的隱患
  1. 損耗偏低
  2. 不能解決末端不平衡

1)安裝工作量較大

 

  目前以“SVG+換相開關”為基礎的三相不平衡治理新技術,可從根本上解決臺區實際負荷分配的問題,是解決三相不平衡較好的方式。

 

“SVG+換相開關”

 

  “SVG+換相開關”混合型補償裝置是一套用于治理低壓配電臺區三相不平衡的產品。它適用于三相四線制的380V/220V低壓配電系統,能快速準確的檢測低壓配電系統的三相不平衡問題,通過換相開關實時不停電粗略調整單相負荷,SVG精細調節模式,使臺區三相負荷處于相對平衡的狀態。本產品可有效降低變壓器、線路損耗,抑制單相過流、末端低電壓等情況發生,解除了三相不平衡帶來的眾多隱患。

 

裝置組成

 

  “SVG+換相開關”混合型補償裝置由一臺SVG模塊和多臺換相開關組成(根據現場實際情況進行配比)。SVG模塊是集采樣、運算、通訊、人機交互、智能組網、平衡邏輯算法于一體的智能控制、補償裝置。而換相開關則是集采樣、運算、通信、相序切換功能于一體的智能投切裝置。

 

 

技術原理

 

 

  “SVG+換相開關”混合型補償裝置采用無線通訊的方式進行通訊,SVG作為主機,換相開關作為從機。

  在配變變壓器的出口處安裝一臺SVG模塊,負責監測三相不平衡信息,并下發調節命令,支路沿用戶前端安裝若干臺換相開關,換相開關可監測自身帶載回路的負荷信息,并根據SVG模塊下發的換相命令進行相應換相操作。若三相不平衡仍然存在,可通過SVG進行微調模式實現三相絕對平衡。

  為保證壽命,換相開關采用過零投切技術,以將投切對動作元件及用電設備的損傷降到最小。過零投切技術基于“電流過零切除,電壓過零投入”的原則,可以達到沖擊極小、電弧極小的效果。

 

 

安裝示意圖

 

功能特色

 

  1) 自動平衡三相負載

  實時監測三相不平衡度,并根據不平衡度自動調節三相負載,換相時間≤10ms,不中斷用戶供電,不會引起常用電器的復位和重啟動,也不會對電器產生損害。

  2) 降低變壓器損耗

  使變壓器處于相對平衡的運行狀態,有效降低了變壓器的鐵損和銅損。

  3) 解決低壓、過壓問題

  解決由三相不平衡所導致的低壓、過壓的問題,避免因過壓燒壞用電設備或因低壓影響用電設備的正常運行。

  4) 保護低壓配網安全運行

  避免中性線電流長期過大導致的發熱和老損,消除變壓器等配電設備燒毀的隱患。

 

方案特點

  免維護、免管理;

  自動換相,不需中斷用戶供電;

  可靠的相間防護技術;

  開關元件不耗電,裝置功耗小

 

產品優勢

 

  更可靠——核心器件均采用知名品牌,確保產品使用的壽命;

  更節能——通過待機閥值及啟停時間段設置可有效降低自身運行損耗;

  更靈活——功能模式可自由組合,同時現場接線不受相序限制,使安裝更容易;

  更貼心——對客戶可提供前期售前和售后支持、方案設計等一站式服務;

  更便捷——可通過手機、移動終端及遠程后臺實現產品狀態監測及調試;

 

容量配置

 

 

變壓器容量
(kVA)

SVG容量
(kvar)

換相開關

容量(A)

數量

100

30

120

0

200

30

120

3

400

30

120

6

 

項目應用

 

案例一

 

  某項目現場:由于居民用戶的用電負載是單相的,居民自備的小型風力發電機組、光伏電池板等分布式電源多為單相電源,當這些電源接入電網時,會造成三相不平衡;用戶用電存在隨機性,也會造成三相不平衡;用電高峰期隨著負荷的增大,更是使電網的三相不平衡度嚴重加劇。若零線電流長期高于設計的載流量,則會導致零線過載燒毀,引發故障。為解決電網電能質量問題隱患,英博電氣研究解決方案,通過技術措施徹底解決三相不平衡帶來的事故影響。

  我司給出的解決方案:利用線路治理和配電臺區雙重治理的方式,增加一套三相不平衡調節裝置,該裝置主要包括一臺安裝在臺區的35KVAR SVG裝置和6只安裝在線路中的換相開關。

 

應用情況

 

裝置投入前臺區電能質量情況圖

 

SVG退出,換相開關投入后電能質量情況圖

 

SVG和換相開關全部投入后系統電能質量情況圖

 

治理前三相電流變化趨勢曲線

 

治理后三相電流變化趨勢曲線

 

 

供電局后臺數據

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