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三相不平衡治理
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三相不平衡解决方案

 

 精确调整系统三相电流,降低中心线电流

 双向、连续、动态无功补偿,补偿精度99%

 兼顾滤波补偿功能,提升台区配变电能质量

 稳定系统电压,提高电压合格率

 

三相不平衡技术

 

 纯SVG模块

● 控制器+换相开关

● SVG+电容电抗组合

● SVG+换相开关

 

方案介绍

 

  换相开关型:将台区重载相的单相负荷切换至轻载相,从负载端实现负荷均衡分配。治理效果具有极大的不确定性。

 

 

  电容器型:电容器型三相负荷自动调节装置是利用wangs定理,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,降低三相不平衡度、提升功率因数。电容器型成本低、可实现有级补偿,但治理效果差,存在谐波隐患。

 

 

  电力电子型:电力电子型三相不平衡自动调节装置以IGBT组成的三相全桥功率单位为核心,通过电流吸收→储能→电流转移的方式,实现三相电流精确调整;作为一种有源型的产品,还可以对无功电流和谐波电流进行线性补偿。电力电子型产品补偿精度高,但成本也较高,不符合经济性发展需求。

 

 

  电力电子型+换相开关:“电力电子型+换相开关”结合电力电子产品和换相开关的优势,可从用户侧解决三相不平衡问题,相较于纯电力电子产品成本明显降低,且可实现无级调节。

 

方案对比

 

 

换相开关型

电容器型

电力电子型

电力电子型+换相开关

优点

  1. 从负载侧解决不平衡问题
  2. 损耗低
  1. 成本低
  2. 易于安装
  3. 损耗低
  1. 补偿精度高
  2. 精细无功补偿
  3. 谐波治理
  4. 易于安装
  1. 既能解决线路不平衡、负载侧不平衡、也能解决配电台区侧不平衡
  2. 损耗低
  3. 谐波和无功治理

缺点

  1. 影响供电可靠性
  2. 安装工作量大
  3. 治理效果差
  1. 有功、无功按比例同时调整
  2. 有级补偿,补偿精度低
  3. 存在谐波放大的隐患
  1. 损耗偏低
  2. 不能解决末端不平衡

1)安装工作量较大

 

  目前以“SVG+换相开关”为基础的三相不平衡治理新技术,可从根本上解决台区实际负荷分配的问题,是解决三相不平衡较好的方式。

 

“SVG+换相开关”

 

  “SVG+换相开关”混合型补偿装置是一套用于治理低压配电台区三相不平衡的产品。它适用于三相四线制的380V/220V低压配电系统,能快速准确的检测低压配电系统的三相不平衡问题,通过换相开关实时不停电粗略调整单相负荷,SVG精细调节模式,使台区三相负荷处于相对平衡的状态。本产品可有效降低变压器、线路损耗,抑制单相过流、末端低电压等情况发生,解除了三相不平衡带来的众多隐患。

 

装置组成

 

  “SVG+换相开关”混合型补偿装置由一台SVG模块和多台换相开关组成(根据现场实际情况进行配比)。SVG模块是集采样、运算、通讯、人机交互、智能组网、平衡逻辑算法于一体的智能控制、补偿装置。而换相开关则是集采样、运算、通信、相序切换功能于一体的智能投切装置。

 

 

技术原理

 

 

  “SVG+换相开关”混合型补偿装置采用无线通讯的方式进行通讯,SVG作为主机,换相开关作为从机。

  在配变变压器的出口处安装一台SVG模块,负责监测三相不平衡信息,并下发调节命令,支路沿用户前端安装若干台换相开关,换相开关可监测自身带载回路的负荷信息,并根据SVG模块下发的换相命令进行相应换相操作。若三相不平衡仍然存在,可通过SVG进行微调模式实现三相绝对平衡。

  为保证寿命,换相开关采用过零投切技术,以将投切对动作元件及用电设备的损伤降到最小。过零投切技术基于“电流过零切除,电压过零投入”的原则,可以达到冲击极小、电弧极小的效果。

 

 

安装示意图

 

功能特色

 

  1) 自动平衡三相负载

  实时监测三相不平衡度,并根据不平衡度自动调节三相负载,换相时间≤10ms,不中断用户供电,不会引起常用电器的复位和重启动,也不会对电器产生损害。

  2) 降低变压器损耗

  使变压器处于相对平衡的运行状态,有效降低了变压器的铁损和铜损。

  3) 解决低压、过压问题

  解决由三相不平衡所导致的低压、过压的问题,避免因过压烧坏用电设备或因低压影响用电设备的正常运行。

  4) 保护低压配网安全运行

  避免中性线电流长期过大导致的发热和老损,消除变压器等配电设备烧毁的隐患。

 

方案特点

  免维护、免管理;

  自动换相,不需中断用户供电;

  可靠的相间防护技术;

  开关元件不耗电,装置功耗小

 

产品优势

 

  更可靠——核心器件均采用知名品牌,确保产品使用的寿命;

  更节能——通过待机阀值及启停时间段设置可有效降低自身运行损耗;

  更灵活——功能模式可自由组合,同时现场接线不受相序限制,使安装更容易;

  更贴心——对客户可提供前期售前和售后支持、方案设计等一站式服务;

  更便捷——可通过手机、移动终端及远程后台实现产品状态监测及调试;

 

容量配置

 

 

变压器容量
(kVA)

SVG容量
(kvar)

换相开关

容量(A)

数量

100

30

120

0

200

30

120

3

400

30

120

6

 

项目应用

 

案例一

 

  某项目现场:由于居民用户的用电负载是单相的,居民自备的小型风力发电机组、光伏电池板等分布式电源多为单相电源,当这些电源接入电网时,会造成三相不平衡;用户用电存在随机性,也会造成三相不平衡;用电高峰期随着负荷的增大,更是使电网的三相不平衡度严重加剧。若零线电流长期高于设计的载流量,则会导致零线过载烧毁,引发故障。为解决电网电能质量问题隐患,英博电气研究解决方案,通过技术措施彻底解决三相不平衡带来的事故影响。

  我司给出的解决方案:利用线路治理和配电台区双重治理的方式,增加一套三相不平衡调节装置,该装置主要包括一台安装在台区的35KVAR SVG装置和6只安装在线路中的换相开关。

 

应用情况

 

装置投入前台区电能质量情况图

 

SVG退出,换相开关投入后电能质量情况图

 

SVG和换相开关全部投入后系统电能质量情况图

 

治理前三相电流变化趋势曲线

 

治理后三相电流变化趋势曲线

 

 

供电局后台数据