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電網(wǎng)三相不平衡治理

電力系統是有發(fā)電、輸電、配電和用電各個(gè)環(huán)節組成的統一整體。其中供電環(huán)節所涉及的三相元件有發(fā)電機、變壓器和線(xiàn)路等。由于三相發(fā)電機、變壓器等設備通常具有良好的對稱(chēng)性,因此供電系統的不平衡主要來(lái)自于供電線(xiàn)路的不平衡。

三相不平衡的原因與危害

用電環(huán)節的不平衡是指系統中三相負荷不對稱(chēng)所引起的系統三相不平衡。三相負荷不對稱(chēng)是系統三相不平衡的Z主要因素。產(chǎn)生三相負荷不對稱(chēng)的主要原因是單相大容量負荷(如電氣化鐵路、電弧爐和電焊機等)在三相系統中的容量和電氣位置分布不合理。

之所以要保持三相平衡,原因就是:在三相四線(xiàn)制中,如三相負荷分布不均(相線(xiàn)對中性線(xiàn)),將產(chǎn)生零序電壓,使零點(diǎn)移位,一相電壓降低,另一相電壓升高,增大了電壓偏差。同樣,線(xiàn)間負荷不平衡,則引起線(xiàn)間電壓不平衡,增大了電壓偏差,電壓的偏差過(guò)大可能導致的常見(jiàn)事故就是燒毀電器設備!

三相不平衡的解決方法

接地_07(1)針對配變平均負載率低于25%、電壓波動(dòng)過(guò)大的季節性“低電壓”問(wèn)題,可使用有載調容、調壓配變;
(2)新增臺區配變在設計時(shí)充分考慮供電半徑及負載大小、平衡分配;
(3)對于出口電流不平衡度超過(guò)15%、負載率大于60%,且通過(guò)管理措施難于調整的配變臺區,可加裝三相不平衡自動(dòng)調整裝置來(lái)調整,尤其對于低電壓諧波、電壓閃變、無(wú)功補償容量不足等多種因素導致“低電壓”問(wèn)題,可配置低壓靜止無(wú)功發(fā)生器(SVG);
(4)對于由于供電半徑過(guò)大,負荷過(guò)重導致的供電末端“低電壓”問(wèn)題,且通過(guò)增加無(wú)功補償裝置不能提高的,可加裝低壓線(xiàn)路調整裝置;
(5)由于三相負載不平衡導致某相電壓過(guò)高,另一相末端電壓低的臺區,在通過(guò)管理措施難于調整的,可通過(guò)加裝LINGBU系列-電網(wǎng)三相不平衡智能調節器(STUR)來(lái)調整三相不平衡。

三相不平衡智能調節器STUR簡(jiǎn)介

接地_11


三相不平衡智能調節器(Smart Three-phase Unbalanced Regulator,簡(jiǎn)稱(chēng)STUR)是一種用于動(dòng)態(tài)治理配網(wǎng)三相不平衡、補償無(wú)功的新型電力電子裝置,它能夠根據配網(wǎng)用戶(hù)由于不同時(shí)間段或不同負荷導致的配網(wǎng)三相不平衡電流,利用先進(jìn)控制算法分離出不平衡電流的正負零序及無(wú)功,通過(guò)觸發(fā)功率器件IGBT,使逆變器發(fā)出與之相反的抵消電流,達到消除不平衡及補償無(wú)功的作用。


三相不平衡智能調節器工作原理

(1)三相不平衡補償原理: DSP控制器實(shí)時(shí)檢測負載電流,計算分析負載電流并判斷系統是否處于不平衡狀態(tài),采用自主研發(fā)的云速算法分離出不平衡電流的正序分量、負序分量和零序分量,然后控制器實(shí)時(shí)驅動(dòng)IGBT,STUR發(fā)出與負序分量和零序分量反向的電流,最后電網(wǎng)側電流達到三相平衡狀態(tài)。

(2)電網(wǎng)電壓支撐原理: DSP控制器實(shí)時(shí)檢測補償點(diǎn)電壓數據,并判斷補償點(diǎn)電壓是否超過(guò)設定值;超過(guò)電壓上限(Umax)時(shí),此裝置輸出感性電流,補償點(diǎn)電壓降低;當低于電壓下限(Umin)時(shí),此裝置輸出容性電流,補償點(diǎn)電壓提升;最終使各相電壓穩定在正常范圍內。

(3)無(wú)功補償原理: DSP控制器實(shí)時(shí)檢測負載電流,計算分析得到負載電流的無(wú)功電流數據;無(wú)功電流作為控制器的參考值,控制器實(shí)時(shí)驅動(dòng)IGBT產(chǎn)生滿(mǎn)足要求的無(wú)功補償電流(容性或感性),最終實(shí)現動(dòng)態(tài)無(wú)功補償目的。

SYUR的技術(shù)特點(diǎn)

(1)更多功能、更多模式△具備零序、負序補償、無(wú)功補償、諧波補償等,一機多用;
△可設定的特定次諧波補償功能,可設定零序、負序、無(wú)功分補或共補功能;
△友好的人機界面,采用高清7英寸中文彩色觸摸屏,屏幕實(shí)時(shí)顯示系統和裝置運行參數;
△可定制WIFI、3G等通訊模式,支持安裝多種APP,實(shí)現手機或PC機遠程操控。

(2)全面保護功能,提高用戶(hù)應用穩定性△專(zhuān)有技術(shù),有效值峰值雙設定自動(dòng)限流算法,在負載諧波電流大于設備輸出時(shí),可自動(dòng)將設備輸出限制在100%輸出,無(wú)過(guò)載風(fēng)險;
△保護功能齊全,具有過(guò)流、過(guò)壓、欠壓、過(guò)溫等多種保護功能,確保系統運行安全可靠;
△故障自診斷功能;
△具有故障報警及追憶功能。

(3)自主研發(fā)的控制策略和拓撲結構設計△改進(jìn)的基于瞬時(shí)無(wú)功功率理論的檢測技術(shù),可實(shí)時(shí)檢測負序、零序電流,自動(dòng)跟蹤負載無(wú)功變化,具有高度可控性與快速響應性;
△采用LCL拓撲結構濾波,在輸出無(wú)功諧波電流的情況下,不會(huì )引入高頻IGBT開(kāi)關(guān)諧波干擾,并且適用于任何現場(chǎng)電網(wǎng)系統阻抗,不會(huì )發(fā)生諧振。

(4)功率密度高,易于安裝△變流器模塊化設計,體積小重量輕,功率密度高,安裝維護方便;
△組合并機滿(mǎn)足不同容量需求,在實(shí)現標準化生產(chǎn)的同時(shí)提高了設備的可靠性和可維修性,極大方便了系統安裝與維護;
△單模塊獨立風(fēng)道設計,可有效隔絕環(huán)境粉塵粘附,提高產(chǎn)品散熱效率。

STUR的選型指南

變壓器容量(KVA) 二次側電壓(V) 二次側額定電流(A) 需要補償的不平衡電流(A) 選配容量(kvar)
160 0.4 230 50 30
200 0.4 288 60 50
250 0.4 360 75 50
315 0.4 454 90 75
400 0.4 577 120 100
630 0.4 909 180 150


【注】:這里列出的不平衡電流為建議值,約為變壓器額定電流的20%。

電能評測_07

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