三相平衡范文（精选9篇）
三相平衡 第1篇
(1) 重视低压配电网的规划工作, 加强与政府规划等部门的工作沟通, 避免配电网建设无序。在配电网建设和改造当中对低压台区进行合理的分区分片供电, 配变布点尽量接近负荷中心, 避免扇型供电和迂回供电, 配电网络的建设要遵循“小容量、多布点、短半径”的配变选址原则。
(2) 在低压三相四线制供电的地区, 要积极争取对有条件的配电台区采用3芯或者4芯电缆或者用低压集束导线供电至用户端, 这样可以在低压线路施工中最大程度地避免三相负荷出现偏相的出现, 同时要做好低压装表工作, 单相电表在A、B、C三相的分布尽量均匀, 避免出现单相电只挂接在一相或者两相上, 在线路末端造成负荷偏相。
(3) 低压配电网中零线采用多点接地, 降低零线电能损耗。由于三相负荷的分布不平衡, 导致了零线出现电流, 按照规程要求零线电流不得超过相线电流的25%, 在实际运行当中, 零线电流过大也会造成一定的电能损耗, 所以在低压配电网零线采用多点接地, 降低零线电能损耗, 避免因为负荷不平衡出现零线电流产生的电压严重危及人身安全, 而且通过多点接地, 降低因为发热等原因造成的零线断股断线问题。
(4) 在单相负荷比重大的供电地区积极推广单相变供电。农村地区存在着人均用电量小, 居住分散, 供电线路长等问题, 对这些地区可以考虑采用单相变压器供电的方式, 以达到减少损耗和建设资金的目的。目前单相变压器损耗比同容量三相变压器减少15%~20%, 有的厂家生产的单相变在低压侧可以引出380V和220V两种电压等级, 同时在一些地区也已开展利用多台单相变向三相负荷供电的试点, 为使用单相变供电提供了更加广阔的空间。
三相平衡 第2篇
近年来欧阳海水电站因供电负荷不断增长，原来的两台变压器容量已不能满足需求，常过载运行。为了增加供电量，故将2号变压器容量由4MVA更换为6.3MVA，型号为GS9-6300/10，结线为y,d11。2号变压器安装前按规程规定进行了各项测试工作，测试结果正常。安装就位后又进行了必要的测试及耐压试验，都合格。于是进行冲击合闸试验，冲击合闸试验也未出现异常现象。但当检查变压器副边三相对地电压时，却发现中压不平衡，分别为Uao = 6.8kV，Ubo = 6.2kV，Uco = 5.9kV，线电压基本平衡。该变压器安装前是由一台4MVA的变压器供电，现已将该4MVA的变压器移至1号变压器位置，其母线电压是平衡的。新变压器空载时只带Ⅱ段母线及母线上一组电压互感器，由电压互感器TV测得相电压不平衡。为了查明原因，验证TV及表计完好，将2号变退出，由1号变（4MVA变压器）带I、II段母线测电压，I、II段母线三相电压都是平衡的，由此可以排除TV及表计问题。
将2号变停电退出进行，测试未发现问题，再投入空载运行，现象同前。为了查明原因和对用户负责，未送电，将上述情况告知厂家。厂家对该变压器进行了全面的测试，也未发现问题，得出结论该变压器无质量问题，合格。于是将该变压器又投入空载，检查副边电压，现象仍如前。究竟是什么原因产生这种现象的呢？对用户是否会有影响呢？厂家也不能肯定。而用户急着用电，不能久拖。最后与厂家、用户协商，投入该变压器运行。先投入一条长约4km的空载线路，测母线三相对地电压，分别为Uao = 6.6kV，Ubo = 6.3kV，Uco = 6.1kV。发现三相电压的偏差在变小，继而再投入其它线路，并且投入用户变压器，测用户变压器低压侧（400V侧）电压，看三相电压相差多少，能否使用，于是到用户变压器低压侧测电压，测得三相电压分别为Uao = 235V，Ubo = 234V，Uco = 234V，相电压、线电压都平衡。用户投入各类负荷运行正常。回来后，再测Ⅱ段母线电压，测得电压分别为Uao = 6.3kV，Ubo = 6.3kV，Uco = 6.3kV，三相电压完全平衡。由此进行了总结，得出结论：该变压器空载（只带母线）时三相对地电压不平衡，带上负荷后，电压完全平衡，用户可以放心使用。
三相平衡 第3篇
关键词：三相UPS; 不平衡负载; 重复控制
中图分类号： TM762 文献标识码：A
输出电压的对称性是衡量三相交流电源性能的一个重要指标,三相输出电压不平衡的抑制对大功率UPS的控制尤为重要.UPS逆变器若采用半桥式结构,在直流母线上的两个串联电容的中点和交流输出的中性点相连,三相可独立控制［1］,但电容在单相负载时必须承受全负载相电流,所需电容量较大,直流电压利用率低.若采用三相四桥臂结构,则具有固有的不平衡消除能力,但开关频率低,限制了调节带宽,也不适用于输入输出隔离的逆变器［2］.对于大功率UPS,应用最多的还是三相四线式结构,在三桥臂逆变器和负载间有隔离变压器,变压器次级绕组的Y0接法给负载不平衡所产生的中线电流提供一个通路,Δ形连接的初级绕组让三相不平衡所产生的零序电流在变压器初级绕组线圈内形成环流［3］.
UPS带平衡负载运行时,基于同步旋转坐标系的PI控制器能使输出电压很好地跟踪参考正弦信号［3-4］,但是这种控制器在不平衡负载下的补偿作用是有限的.为此,文献［5］提出了使用两组PI控制器,一组在同步旋转坐标系下的PI控制器用于正序分量的调节,另一组在反向旋转坐标系下的PI控制器补偿负序分量的影响.这种方法改善了逆变器输出在不平衡线性负载下运行的性能,但对于非线性负载来说起不到很好的谐波抑制作用.文献［6］加入了谐波补偿器,针对5次、7次谐波进行了补偿,在输出电压不平衡和谐波抑制方面都取得了很好的效果.但控制系统复杂,且只能对特定阶次谐波进行补偿.
文中分析了三相UPS输出电压不平衡产生的机理,结合重复控制和PI控制的优点,分别使用两组重复控制与PI复合控制器控制正序和负序电压,有效地抑制了UPS三相输出电压的不平衡和谐波分量,样机验证了理论分析结果的有效性.
4 结论
输出电压不平衡的抑制是三相大功率UPS电源控制的关键技术.本文对在不平衡负载和非线性负载情况下的UPS三相输出电压的不平衡的机理进行了分析.结合重复控制和PI控制的优点,分别使用了两组基于同步旋转坐标系的重复控制+PI复合控制器对正序和负序电压分量进行控制,基本消除了负序分量,有效地抑制了零序分量,对三相输出不平衡起到了良好的抑制作用,并能有效地抑制非线性负载导致的谐波分量.与企业合作,实现了大功率UPS的产业化.样机实验结果表明了基于复合控制的方案在非线性和不平衡负载的情况下,具有良好的对输出不平衡和谐波的抑制能力.
参考文献
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三相供电不平衡分析与应对 第4篇
(1) 三相供电不平衡会降低配电变压器输出功率, 影响其出力, 严重三相供电不平衡在供电高峰期时会烧坏配电变压器。
(2) 三相供电不平衡会造成中性线电流增大, 电压中性点位移, 出现台区低电压, 引起计量不准, 线损增大, 而且有可能发生断中性线故障, 烧坏家用电器。
(3) 三相供电不平衡会引起剩余电流动作保护器误动。剩余电流动作保护器检测的剩余电流数据是三相漏电相量和, 三相供电严重不平衡, 会导致剩余电流动作保护器误动。
(4) 三相供电不平衡, 引起电动机启动困难, 降低电动机转速, 影响其输出功率, 严重时会烧坏电动机。
2 引起三相供电不平衡的原因
(1) 现场把关不严, 工程验收不到位。农网改造升级, 由于供电企业人员有限, 存在未经考试合格、业务技能欠缺的人员进入农网改造施工队伍的现象。某些施工队只重时效不重质量, 在接接户线时因担心接错中性线造成烧坏家用电器, 引起纠纷和赔偿, 将用户接户线一般都搭在中间两根线上 (因为中性线总在中间两根线上任意一根) 。而施工把关人员睁一只眼, 闭一只眼, 留下隐患。在有些地方工程验收流于形式, 况且三相供电是否平衡, 并未列入验收项目。
(2) 业扩搭线随意性较大。农网线路设计中性线一般在中间, 所以在装表接电时一般都接在线路中间两根导线上, 或者为图方便接在距用户最近的相线上, 引起三相供电不平衡。
(3) 农村电网点多、面广、线长、用户分散, 且用户用电存在季节性、时段性强的特点, 使得农村三相负荷平衡的可能性更低。
3 应对措施
(1) 施工人员务必持证上岗, 按图施工, 搭接接户线应依次错开, 尽量避免集中于某一相造成单相供电。三相平衡度应列入验收项目, 以求在源头上控制三相供电平衡。
(2) 装表接电相关人员应及时与台区管理员沟通, 及时了解三相负荷情况, 均衡分配各相负荷, 杜绝习惯性接中间相或就近接线的陋习。
(3) 及时调整三相负荷。由于农村供电负荷季节性强, 建议在每年7月、11月初进行调整。因为峰值供电时, 若三相供电严重不平衡, 就会带来很多问题, 特别是线损异常增大。笔者在工作实践中总结出了电压、电流调整法, 操作方便, 效果好, 具体做法如下。
电压调整。即在台区供电末端开始, 用一只数字钳形万用表, 插好测试线, 把万用表拨到合适的交流电压挡。正确着装登杆, 并由专人监护, 用黑探针接触中性线, 用红探针逐相测试其电压。从低电压相移部分负荷至高电压相, 力求每一基电杆电压基本持平, 依次从负荷侧向供电侧逐步推进。
电流调整。以电压为基准测试调整后, 再用钳形万用表电流挡从变压器低压侧母线上复查三相供电电流是否平衡, 中性线电流是否过大, 如果未达到预期效果, 则在就近线路修正。已调整的台区在集抄系统中跟踪几天, 以验证效果。
三相负荷的平衡与节电研究 第5篇
关键词：三相,负荷,平衡,节电
目前所有供电网都采用三相制, 但某些用电设备, 不适于三相用电, 仅适于单相用电, 这样的设备接于电网上必造成三相电流不平衡。不平衡的电流在系统各相中产生不同的电压降落, 导致系统电压的三相不平衡。其主要危害论述如下:
1 对感应电机的危害
三相电压不平衡, 在感应电动机的定子上便产生一个逆序旋转磁场, 感应电机在正逆两个磁场的作用下运行。因正序旋转磁场比逆序旋转磁场强大得多, 故感应电机的旋转方向仍为正序方向相同, 但转子逆阻抗很小, 故逆序电流较大, 又因为有逆序电流、逆序磁场存在, 而产生较大的逆序制动力矩, 使电动机输出功率大小减小, 电动机绕组要过分发热。
2 影响变、配电设备的出力, 增加电能损耗
发、供、变电设备的容量都是在三相负荷平衡的条件下设计确定的。如果三相负荷不平衡则电容量必然减少。
变压器、供电线路的电能损耗, 都与其负荷电流的平方成正比, 即按I2R关系变化。故在供同样容量时, 三相电流不平衡比平衡电流损失要多很多。
3不平衡的三相电流易引起零序继电保护误动作。
三相三线网路中, 当三相电流平衡时, 所产生的磁通可互相“抵消”而等于零。如果三相三线网路中有一相或两相电流与另一相或两相电流相差很大, 各相所产生的磁通不能完全互相“抵消”, 则必呈现一定的磁场。
零序继电保护就是利用这一原理进行工作的, 如三相电流不平衡太大, 虽非事故也能引起零序保护的误动作, 使零序保护失去保护作用。
为了将不平衡的三相负荷转化为平衡的三相负荷, 以解决因供电不平衡而带来的不利影响, 有很多办法。下面就两台单相变压器供电法;三台单相变压器供电法;V接三相——单相转换装置法;变压器——电容器相平衡法;容抗平衡法;移相平衡法论述如下:
1两台单相变压器法
用两台单相变压器, 其中一次侧V接线, 二次侧倒转一相串联, 如图1所示。
从网络取三相电流, 而负载为单相, 这样, 网络的三相电流比用一台单相变压器的电流平衡。
2 三台单相变压器法
三台单相变压器供单相负载时, 变压器一次侧Y接线, 三台变压器的二次侧串联, 如图2所示。
这样二次侧端电压为变压器二次侧额定电压的2倍, 当A、B、C三相电压互差120°时, 二次电压关系如下:
Eao=Ebo=Eco互差120°
因Eao与Ebo相差120°, 故Eao+Ebo=Eab, 又因为Eab与Eco大小相等, 相位相同, 因此, Eab+Eco=2Eao=2Eab=2Eac=Exyo
这种接法, 二次端电压 (Exy) 为每台变压器二次额定电压的二倍。因变压器二次绕组三台串联, 为变压器二次额定电流所限, 三台单相变压器实际负荷能力, 为三台变压器总容量的2/3倍。
3 V接三相——单相转换装置法
这种装置是一个V形连接的变压器输入三相电流, 输出单相负荷, 变压器输入的三相电流是不平衡的, 可用一组电容器Qp使之平衡, 这组电容器同样可以起到补偿工率因率作用。V接变压器的两个一次绕阻中各装有载调压开关, 用它调整变压比以改变二次电压, 配合用电设备对电压和电流的不同要求。由于两个变压器的变比不同, 也可以改变单相负载的相角, 使单相负载能在各种功率因数下恰好与电容器Qp组成全平衡的关系, 达到了不调整或少调整电容的目的, 简化了操作, 又有满意的平衡效果。如果单相负载没有需调整电压的必要, 变压器一次侧可不备调压开关, 这时需调整Qp的容量, 以适应二次负载变化的需要。
这种装置如图3所示。
4 变压器——电容器相平衡法
这一方法接线的特点是电容器既起到相平衡作用, 又起到功率因数补偿作用, 在经济上是合理的。
这种方法的原理接线如图4所示。
图中的Rf与Xf是单相负载的电阻和阻抗, Tp是平衡变压器, 其变压比为N, Qp是平衡电容器。
5 容抗平衡法
这是解决大容量单相感性负载接入三相电网, 并使其三相电流平衡的一个方法。它的特点是按一定的容量比例在三相电网接入单相负载的同时接入一组平衡电容器与一组平衡电抗器, 用以组成三相平衡电流。这样就能拒单相负载匹配成三相对称的负载, 消除了逆序电压, 改善了供电质量, 节约线路电能损耗。
这一方法的原理接线如图5所示。
6 移相平衡法
所谓移相平衡法是为了区别于上述各种方法。在使单相负载转化为三相平衡负载时不需附加平衡电容器, 平衡变压器、平衡电抗器之类设备的一种方法。严格讲, 上述几种方法也是通过移相来实现三相电流平衡的, 这一方法又用电容器来移相, 这些电容器作为移相用, 又作为补偿用, 所以是经济合理的, 在很多条件下比前几种方法优越。
移相平衡法可采用以下两种方法中的任何一种, 均能实现三相电流平衡。
(1) 在接有单相负载的三相电力系统中, 在一定的相序间加装一定数量的电容器, 使这些电容器既起到补偿功率的作用, 又利用它与负载电流方向不同的电流来移动相位, 将单相电流转化为三相平衡电流。
(2) 当两个单相负载接成“V”形或三个功率不等的单相负载接成“△”形成“V”供电时, 三相电流是不平衡的。但当采用了移相平衡法后, 不需附加任何设备, 即可使上述三种方式运行不平衡的三相电流, 转化成平衡的三相电流。
移相平衡法的几种接线:
A在三相供电网上A、B相间接一单相负载P2, 另设一组电容量Qab、Qcb、Qca分别接于电源, 按三角形接线, 如图6所示。
B如果另有一个单相负载P1, 将P1接于B-C相间, 将平衡电容器接于C-A相间, 如图7所示。
C由两个单相负载P1和P2同时投入运行, 经加装了平衡电容器平衡的三相平衡系统, 如图8所示。
通过以上几种连接方法, 都可将不平衡的三相负荷转化为平衡的三相负荷, 从而达到节电的目的。
参考文献
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低压三相负荷的平衡与降损 第6篇
(1) 损耗增加。一是增加变压器损耗, 二是增加线路损耗;在三相完全平衡与极端不平衡的情况下 (即负荷都接在一相上) , 后者的线路损耗将是前者的6倍;在输送相同容量的情况下, 三相负载不对称造成的损耗比对称负载运行时多得多, 而且这种损耗是长期的, 将造成极大的浪费。 (2) 配变出力减少。三相负载不平衡越大, 配变出力减少越多。 (3) 缩短电器设备的寿命。 (4) 降低用户的电压质量。
2 低压三相负荷不平衡产生的原因
从实际运行情况看, 10kV及以上电压等级的供电线路三相电流较为平衡, 而0.4kV电压等级供电网络不平衡现象较为严重。
(1) 低压配网一般是经10/0.4kV变压器降压后, 以三相四线制向用户供电, 是三相生产用电与单相负载混合用电的供电网络;由供电企业负责运行管理维护的公用配电变压器以单相居民生活用电为主, 适当兼顾其他性质的用电。由于各种单相负载的存在, 三相负荷一般是不对称的, 单相负载连接时, 各相负载分配很难做到完全平衡。在装接单相用户时, 即使供电企业将单相负载均衡地分接在A、B、C三相上, 但在实际工作及运行中, 线路的标志、接电人员的疏忽再加上单相用户的不可控增容、大功率单相负载的接入以及单相负载用电的不同时性等, 都会造成三相负载的不平衡。
(2) 农村用户居住相对分散, 因此《山东省农村低压供电设施整改施工工艺标准》第九十五条规定, 每个表箱宜安装电能表4～6块。考虑到经济性和实用性, 在各地低压线路与集表箱连接的接户线绝大多数采用单相220V供电, 这样在集表箱内无法将单相用电负荷均衡地分配到三相上, 这是农村低压配网三相失衡的主要原因。另外, 随着家庭经济的兴起, 如小作坊、小型养殖等, 这样的单相用户用电量往往是普通居民用户的几倍甚至十几倍, 更加剧了这种三相负荷不平衡的情况。
3 以往三相负荷调整中存在的问题
低压配变台区数量多、分布广、降损空间大, 是供电企业目前降损增效最薄弱的环节。在各种降损节能措施中, 比较有效的措施就是平衡三相负荷, 不用投资, 降损效果显著。特别是对农村低压输送较远距离的配电线路来说, 平衡三相负荷的降损节能效果更显著。平衡低压三相负荷, 供电企业很早以前就注意到这个问题了, DL T499-2001《农村低压电力技术规程》第3.2.8条规定, 配电变压器的三相负荷应尽量平衡, 不得仅用一相或两相供电, 对于连接组别为Yyn0的配电变压器, 中性线电流不应超过低压侧额定电流的25%。各级领导在谈到降损节电、提高经济效益时一般也会提到三相平衡的问题, 电力方面的书籍、杂志在介绍技术降损的经验时也都要提到三相平衡的问题, 由此可见一斑。
三相不平衡有这么多的危害, 并且对三相平衡度的要求也写进了规程, 那为什么这一现象直到现在还没能很好地解决, 甚至在很多地方仍是熟视无睹呢?归纳起来有以下几方面的原因:
(1) 虽然提出了要求, 但没有提供可具体操作的、统一的实施办法, 各级部门、员工只能根据能力和经验去操作, 带有盲目性和随意性。
(2) 台区电工考虑到自身利益也想降低线损, 但由于自身的知识能力、业务水平有限, 没有认识到三相不平衡对线损所产生的影响。
(3) 虽然进行了一些调整, 但由于是根据经验去调整, 并且平衡点是着眼于变压器低压侧出线处, 而没注意到低压配电网络内部的平衡, 所以效果不明显, 久而久之就会淡薄这方面的工作。
4 具体改进措施
实际中, 三相动力负荷平衡不用考虑, 而单相用户存在较大差异, 因此, 只要把配变低压侧的单相负荷统一规划, 均衡地分配到低压线路的三相上, 就能实现三相平衡。平时测量三相负荷平衡, 一般用钳形电流表在变压器低压出口测量, 如果发现三相电流值接近, 就认为是平衡了, 但这只是表面化的平衡, 低压网络内部仍然可能存在较大的不平衡电流。必须注意的是, 调整三相负荷平衡绝不是简单地把单相负荷平均分配到三相上, 就能实现三相平衡。均衡分配负荷最主要的是使其用电量大致相等, 用电类型相似的负荷均衡地分配到三相上, 才能保证低压配网时刻工作在最佳的运行状态。
由于集表箱为单相220V供电, 调整时应以接户线 (集表箱) 为单个对象均衡地分配到低压线路的三相上, 操作方法是对接户线与低压线路“T”接的连接弓子线相序进行调整, 仅仅是调整一下接头而已 (比如接在A相的改接B相) 。以就地平衡为原则, 使中性线电流仅在接户线中流动, 不流入低压线路;不能就地平衡的, 则考虑就近平衡, 使中性线电流流动路径最短。
4.1 使三相导线平均分配单相负荷电量
绘制出台区负荷分布图, 把每只集表箱按实际情况通过连线标注在“T”接杆号上, 接户线上标出“T”接线路相序。统计台区近3个月单相负荷平均月用电量, 除以3即是三相负荷平衡时每相应分担的单相负荷电量;依据负荷分布图, 计算出各相单相负荷月均电量, 据此就可以看出当前三相用电不平衡的程度。根据实际单相负荷电量与理想电量的差值, 调整接户线的相序, 例如, A相比B相多800kWh, 则需从A相调出接近400kWh的那条接户线连接到B相, 直至三相单相负荷电量大致平衡。
4.2 单相用户分类统计, 用电性质相似的负荷平均分配
单相用户大体分2类:一是月用电量较小, 用电时间主要集中在中午和晚上;二是月用电量较大, 每日内用电时间较长, 用电时间分散。由于以上原因, 即便是用电量相同的接户线 (集表箱) , 同一时间负荷电流也可能相差较大。依据这2个分类在负荷分布图的集表箱上作出标记, 例如, 一条接户线 (集表箱) 带有6只单相电能表, 1类占2只, 2类占4只, 标注如下:“1×2、2×4”, 然后把用电量、用电类别相近的接户线 (集表箱) 均衡分配到三相上。
4.3 调整接户线时, 以就地平衡为原则
假设, 1#杆有3条接户线, A相接户线月用电量150kWh, B相接户线250 kWh, C相接户线400 kWh, 在相邻的2#杆也有3条接户线且所接负荷用电量与1#相同, 则应把2#杆月用电量150kWh的接户线调整到C相, 2#杆月用电量250kWh的接户线调整到B相, 2#杆月用电量400kWh的接户线调整到A相。这样1#杆和2#杆接户线电量相加, B相比其他两相少50kWh, 在3#杆接户线调整时B相要比其他两相多50kWh。利用这种在电杆上调整接户线与低压线路的连接相序的方法来调节平衡, 力求做到就地平衡, 使中性线电流仅在接户线中流动, 不流入低压线路。
4.4 三种因素综合考虑, 寻找最佳结合点
三相负荷平衡的理想目标是:低压出口三相电流平衡, 低压干线三相电流平衡, 主干支线三相电流平衡, 分支线电流也平衡, 目的就是要在整个低压网络内部处处达到平衡。在实际接户线调整过程中, 以上3种因素综合考虑寻找最佳结合点, 尽量减少各处的不平衡电流, 同一杆基三相之间无法达到平衡的, 要做到相邻杆位之间三相电流大致平衡, 以降低不平衡电流在低压网络中的流动。调整接户线相序之后, 经过一段时间, 随着用户负荷增加、季节变化, 还要重新统计分析再行调整, 不断提高三相平衡度。因为单相用户的不可控增容、大功率单相负载的接入、使用过程中各相用户都有可能增减负载;再者季节不同, 用电负荷也会有较大的变化, 一般按冬季、夏季和春秋季分三次统计调整接户线相序即可。
以上调整方法, 表面看较为繁琐, 实际很容易掌握, 笔者对临邑县李家所东孙庙、西孙庙2个台区进行上述统计分析之后, 共计58条接户线, 只调整了15条接户线的相序, 就基本做到了三相负荷平衡。一名电工登杆作业只用了半天时间就完成了调整任务, 次月线损率从11.8%降至8.4%。通过对其他台区的负荷优化, 平均损耗可以降低2～6个百分点, 实践证明该调整方法降损效果显著。
5 三相负荷均衡调整后存在的不足
在综合调整之后, 实测配变低压侧出口电流, 会发现无论是用电低谷还是高峰期, 三相电流并不相等, 用电量小的台区甚至还超过相关技术标准———配电变压器低压出口电流的不平衡度不超过10%。原因是, 假定在某一时刻三相电流完全平衡, 每相电流均为50A, A相导线上的用户停掉2台空调, 电流可能降至40A以下;而B相导线上又增加了2户用电炊具做饭的, B相电流可能达到60A以上, 显然相间电流不平衡度仍较大。由于电器设备开启的随意性, 各个单相负载运行停止时间也不会做到同时, 因此负荷是动态的, 三相负荷不平衡状况是不可避免的, 所以应当理性地看待这个问题, 没有绝对的平衡, 但要维持相对的平衡。
6 结束语
中压配电线路三相电流不平衡保护 第7篇
某日,在青云35kV变电站10kV青和线某段线路停电操作过程中,操作地点杆塔A相和变电站另一条10kV线路青齐线B相发生了同时接地故障,最后不幸造成停电操作入触电死亡,事故原因分析如图1所示。当青和线A相和青齐线B相同时接地时,故障电流If从变电站A相母线流出,经青和线A相故障接地点F1流入大地,再从青齐线B相故障接地点F2流出,回到变电站B相母线形成闭合回路。青云站过电流保护(Ⅲ段)定值分别为180A(青和线)和195A(青齐线),接地前青和线负荷电流为26A,接地后青和线A相电流升至125A。由于青和线故障点F1处混凝土电杆接地电阻较大,加上B相未装设电流互感器,使这两条线路接地相故障电流都未达到过流保护定值,导致变电站内两条线路的开关均未动作。事故分析报告显示,两相接地时青和线故障点F1处混凝土电杆对地电压达4 000V以上,这样高的对地电压无疑会对接触者及接近者的人身安全造成极大威胁。
2 增设三相电流不平衡保护的必要性
由事故分析可以确定,青云站10kV线路电流保护是不完善的,保护范围存在死区。如果设置了线路三相电流不平衡保护(以下简称电流不平衡保护),站内青和线断路器就能跳开,这起事故就可以避免。然而,我国中压配电线路普遍没有采用电流不平衡保护。
为了提高供电可靠性,目前我国中压配电线路普遍采用小电流接地方式,即中性点不接地或经消弧线圈接地。按照有关规程规定,中压配电线路发生单相接地后,由于不影响对用户的供电,因此仍可继续运行2h。而中压配电线路遍布城乡各个角落,很多杆塔位于人群密集区域,线路一旦发生单相金属性接地,非接地相对地电压就会升到原来的倍,这对非接地相对地绝缘是个严重考验,在绝缘相对薄弱处很容易再次发生异相接地事故,造成类似触电事故。可见,同一个系统中的中压配电线路发生异相接地故障时,为了有效地保障人身、电网和设备安全,变电站线路断路器应及时动作,从而尽快解除危险状态。因此,设置电流不平衡保护是必要的,具有积极的现实意义。
3 电流不平衡保护的实现方法
相较于传统的电磁式继电器电流保护装置,微机电流保护装置优势明显。目前,各地中压配电线路微机保护越来越普遍,最终会完全取代电磁式继电器电流保护。另外,在微机电流保护装置中增设电流不平衡保护,只需在主程序中插入一段子程序即可,不需要增加任何硬件。因此,现阶段应首先完善线路微机电流保护装置,增加电流不平衡保护功能。
电流不平衡保护子程序框图如图2所示,为了消除多次短暂两相接地故障时的时间累加,计数定时器应具有超时复位功能。
3.1 动作条件及整定
电流不平衡保护动作条件为:Iunb,max>Iset,且T>Tset。其中,Iunb,max为线路最大不平衡电流,取自|Ia-Ib|、|Ib-Ic|、|Ic-Ia|中的最大值;Iset为电流设定值;Tset为时间设定值。同时满足上述条件时,不平衡保护就会启动出口跳闸。
根据中压配线线路杆塔情况及接地状况,Iset一次值一般可取为50A。当异相接地电阻较小、线路不平衡电流较大时,常规过流保护也会动作,为了使常规过流保护具有优先权,不平衡保护时限T应比常规过流保护时限大一个级差。此外,为了实现选择性,上下级时限也要按常规要求进行配合。
3.2 关于零序电流保护
现行主流线路微机保护装置中,普遍设有零序电流保护,但不能用零序电流保护代替电流不平衡保护。线路异相接地有两种情况:一种是不同线路异相接地;另一种是同一条线路异相接地。前一种类型如图1所示,很明显,无论用零序电流互感器方式还是保护装置自产方式,青和线或青齐线都会检出很大的零序电流,这种接地故障可以用零序电流保护来解除。后一种类型如图3所示,可以看出,无论用零序电流互感器方式还是保护装置自产方式,两条线路都无法检出较大的零序电流,因此这种接地故障就不能用零序电流保护来解除了。
4 结束语
三相平衡 第8篇
三相电流平衡装置将电网不平衡电流治理与智能台区集成在一起, 实现对智能台区中多级智能断路器与智能管理器进行统一系统化监控管理, 其主要的设备包括带相间负荷调整功能智能断路器、智能管理器, 以及相配套的管理平台 (低压电网配变台区智能配用电监控管理系统) , 利用智能断路器 (相间负荷调整型) , 按照管理平台的指令直接在单相用户电源端进行相间负荷调整。当智能管理器检测到三相电流不平衡的程度和时间达到或超过预定调整值时 (电流值与时间值) , 根据低压电网各支路负载电流的大小, 经自动运算寻求各路负荷相别最佳分配方案后, 指令智能断路器进行负载相别切换, 将负荷较大相的部分负载转移到负荷较小的相, 使得配电网的三相负荷平衡度随时处于最佳状态, 实现低投入但高效率地治理电网不平衡电流的目的。
1三相电流平衡装置的智能管理器及管理平台
智能管理器及管理平台采用模块化结构设计, 支持带负荷热插拔, 采用高速32位ARM9微处理器和嵌入式Linux操作系统、嵌入式Web Server网络服务器、嵌入式数据库管理系统, 拥有高速高精度的采样芯片和强大的实时电能计算能力。这使其在负荷波动大及谐波含量高的状况下也能保证采样和运算精度, 可直接用Web方式浏览管理, 实现终端服务器功能。智能管理器及管理平台主要功能如下。
(1) 三相电流不平衡度自动调整功能。
(2) 实现“三率” (供电可靠率、低压线损率、电压合格率) 的监控管理。
(3) 低压电网台区各级保护器的集中监控管理。
(4) 用户用电信息采集管理。
(5) 配电变压器经济运行管理。
(6) 低压无功治理, 随负荷需求集中与分散智能补偿。
(7) 台区环境监控, 温度、湿度、视频采集。
(8) 电网谐波含量检测。
2三相电流平衡装置用智能断路器
装置所用QWZL-XT型带相间负荷调整功能的智能断路器具有常规断路器的基本功能以及适应负荷调整功能的特有功能。其开关结构设计由三组独立的永磁机构动触头智能控制模块系统组成, 输入为380 V, 负荷输出为单相220 V;其CPU主控模块与配电台区智能管理器组网运行, 实现工作电源相序与负荷相序识别, 负荷电流检测, 数据上行实现双向通信功能, 接受智能管理器或主站的指令, 进行负荷相序调整;断路器具有电流、电压过零点快速投、切转换的工作特性, 使用寿命长, 能稳定可靠地实现电网不平衡电流治理。其主要功能参数如下。
(1) 额定负荷电流可按需调节, 具有电子式过载、短路保护、缺相保护功能。
(2) 剩余电流动作保护:AC型, 延时动作时间不超过0.15 s, 缓变动作电流30—500 m A可调, 根据线路的实际泄漏电流值选择动作保护挡位, 同时设置有漏电报警功能挡位。
(3) 单相对地突变剩余动电流动作值有30, 50, 75m A三挡可选。
(4) 通过管理平台可对智能断路器实现遥信、遥测、遥调、遥控功能。
(5) 配有RS 485通信接口, 可采集1—32台智能电能表数据。
(6) 可向管理平台上传智能断路器本体的运行状态 (电压、电流、功率、功率因数、剩余电流、来电小时数、运行小时数) 、最近20次故障动作记录、当日电压超上 (下) 限时间记录及零点冻结数据、电能表信息零点冻结数据。
(7) 与智能管理器组网运行上传其电源相序、负载相序、负载电流等数据信息, 接受智能管理器不平衡电流治理命令进行相间负荷调整。相间负荷调整具有电流、电压过零点投切功能, 且切换时间小于30 ms。
农村低压台区三相负荷平衡不容忽视 第9篇
以前农村家庭用电量较小, 三相负荷即使不平衡电网损耗也不会太大, 但近年来随着经济飞速发展, 农村生活水平迅速提高, 加上电能环保、方便快捷的特点, 大量的大功率单相电器开始进入农村百姓家, 使得供电线路中单相功率增长较快。如不注意三相负荷的平衡, 极可能导致农村低压电网的三相负荷不平衡度加大, 从而影响到农村供电的可靠性和稳定性, 加大低压线路的线损, 因此低压台区三相负荷不平衡的问题必须引起农电企业重视。
2 三相负荷不平衡产生原因和治理方法
造成三相负荷不平衡的原因主要是由于对三相负荷平衡的重要性认识不够, 相间平衡意识较差。加上管理人员对台区的负荷变化规律和负荷分配的情况不熟悉或不重视, 造成在新增单相用电设备, 特别是新增负荷较大的单相设备时没有及时平衡三相负荷。要做好三相负荷平衡工作应从以下几方面入手。
(1) 加强农村低压台区三相负荷不平衡的管理工作, 把它列入考核项目, 以提高农电管理人员搞好三相负荷平衡的自觉性和积极性。
(2) 熟悉台区范围内用户的用电情况、设备安装的地点以及用电能量的变化情况, 特别是注意负荷较大的用电设备数量和容量, 根据情况及时调整负荷。
(3) 结合农村线路改造工作, 使改造的台区达到三相负荷平衡。合理设计线路改造方案, 了解所改造台区的负荷变化规律和负荷分配的情况, 对所改造的台区进行现场勘察, 掌握负荷分布情况, 同时绘制台区负荷接线分配图, 并严格按三相负荷平衡的原则进行布线, 尽量使台区深入到各重要负荷中心。对于负荷较大的单相用户, 在条件允许的情况下改造为三相供电形式。
3 调整负荷的细节工作
要彻底改变低压台区三相负荷不平衡现象, 还应该在负荷测试和调整过程中特别注意以下几项细节工作。
(1) 负荷测试工作要细化, 特别是各相电流的测试更要细化, 各相电流的测试要选择在用电高峰时段进行。应测量变压器出口电流、各支路出口电流、各干线电流, 观察其三相电流的不平衡程度是否超过规定要求。特殊情况 (如用电高峰负荷期间, 负荷变化较大时等) 可增加测量次数, 当新增负荷或者负荷变化较大时可随时进行测量, 不要仅凭各相电能表显示的数字来判断负荷情况, 必须实地测试后进行分析比较。
(2) 三相负荷调整要做到“四平衡”, 即计量点平衡、各支路平衡、主干线平衡和变压器低压出口侧平衡。在这4个平衡当中, 重点是计量点和各支路平衡, 可将用户平均用电量作为调整依据, 把用电量大致相同的作为一类, 分别均匀调整到各相上去。