三相不平衡是指在電力系統(tǒng)中三相電流(或電壓)幅值不一致,且幅值差超過規(guī)定范圍。三相不平衡是電能質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo),如果三相不平衡超過了配電網(wǎng)可以承受的范圍,那么整體的電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行就會(huì)受到影響。國家電網(wǎng)公司、南方電網(wǎng)公司相關(guān)運(yùn)維規(guī)定,對負(fù)載率低于20%的臺(tái)區(qū)不考核其不平衡度指標(biāo)。在三相四線制低壓配網(wǎng)中,用電負(fù)荷多為單相負(fù)荷。單相負(fù)荷在三相間的不平均分布及用電不同期性導(dǎo)致三相間瞬時(shí)負(fù)荷相差懸殊。表現(xiàn)為三相電流不平衡度很大,嚴(yán)重的情況下也會(huì)導(dǎo)致三相電壓不平衡度上升。
以前處理三相不平衡問題的普遍做法是根據(jù)配變低壓側(cè)的監(jiān)測數(shù)據(jù),定期對線路負(fù)荷進(jìn)行人工調(diào)相,這種方式工作量大,且費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、時(shí)效性差。
為了解決三相不平衡問題,國內(nèi)眾多設(shè)備制造廠家經(jīng)過多年的努力,目前已形成了三種技術(shù)方案。
相間電容補(bǔ)償是指在補(bǔ)償裝置中使用一定數(shù)量單相電力電容器,通過檢測三相電流來進(jìn)行分別計(jì)算并控制各相電容器的投入數(shù)量來達(dá)到補(bǔ)償目的,因此可以使各相的無功電流均獲得良好的補(bǔ)償。
該補(bǔ)償方式適用于對辦公樓、居民小區(qū)等單相負(fù)荷為主的負(fù)荷進(jìn)行補(bǔ)償。單相電容器分相投切型補(bǔ)償裝置只能補(bǔ)償不平衡的無功電流,對不平衡有功電流沒有調(diào)整能力。
基本原理:
在電流最大的相線與電流最小的相線之間投入一定比例的電容器,在兩相之間增加無功電流的同時(shí)會(huì)轉(zhuǎn)移一部分有功電流。
優(yōu)點(diǎn):
安裝簡單,造價(jià)低;只需在臺(tái)區(qū)三相線路上部署數(shù)臺(tái)相間補(bǔ)償電容器。
缺點(diǎn):
平衡效果差,造成整個(gè)臺(tái)區(qū)供電網(wǎng)嚴(yán)重過補(bǔ),拉低功率因數(shù),嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致中性線電流不但未減小反而增大。
總結(jié)
并不能治理三相不平衡,甚至有反效果
2.SVG改進(jìn)算法技術(shù)方案
基本原理:
利用電力電子換流器在三相之間轉(zhuǎn)移有功功率,從而解決變壓器三相繞組負(fù)荷不平衡問題。
主要結(jié)構(gòu)有兩種:1-裂相電容+三橋臂換流器 2-四橋臂換流器
優(yōu)點(diǎn):
解決由三相不平衡導(dǎo)致的變壓器損耗問題;安裝簡單,僅需按不平衡度及變壓器容量選定裝機(jī)額定容量即可。
缺點(diǎn):
不能解決整個(gè)臺(tái)區(qū)供電線路的不平衡問題,臺(tái)區(qū)供電網(wǎng)絡(luò)仍運(yùn)行在嚴(yán)重的不平衡狀態(tài),不能解決供電線路的線路損耗、末端電壓低等問題,同時(shí)自身損耗及噪聲都很大。
3.智能快速換相開關(guān)技術(shù)方案
基本原理:
通過將配網(wǎng)中的一部分單相負(fù)荷加裝換相器,使其變?yōu)榭煽刎?fù)荷;主控器檢測三相負(fù)荷的平衡狀況,實(shí)時(shí)的對單相負(fù)荷做出優(yōu)化決策,使整個(gè)臺(tái)區(qū)的負(fù)荷均衡的分布在三相供電線路上。
優(yōu)點(diǎn):
真正使整個(gè)臺(tái)區(qū)運(yùn)行于三相平衡狀態(tài),配電網(wǎng)絡(luò)的中性線電流顯著降低,變壓器及供電線路的損耗大大減小;由于主線電流的均衡及中性線電流的減小,末端電壓也獲得顯著的提升;臺(tái)區(qū)的運(yùn)行能效得到明顯的改善。
缺點(diǎn):
安裝換相器時(shí)工程量稍大。
總結(jié)
安裝工程量稍大,能真正解決臺(tái)區(qū)三相不平衡問題,安靜低耗