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不同的三相不平衡治理装置的适用性

2018-08-27 17:30:00
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    现有的三相不平衡治理装置对低压配电网三相负荷不平衡治理的适用性是怎样的,其主要有换电容型、换相开关型和电力电子型三种不平衡的治理装置,这三种治理装置在低压系统应用中适应性分析已经有很多独到的观点了,下面来跟大家讲解一下:

三相不平衡治理装置

(1)采用电容型不平衡治理装置:

    电容型不平衡治理装置模块内装有一台电力电容器,电容器在三相不平衡控制器的控制下,即可以接于相线与相线之间,也可以接于相线与零线之间。既可实现角形电容全投,也可以星形接法电容全投。 其对负序电流有一定的改善效果,对零序电流不平衡改善效果不大,并且考虑到现代配电网电力电子化的负荷的无功特性,需要补偿的无功需量也很小,所以建议不使用这种装置进行三相不平衡治理。 


    每组角形和星形接法的电容各有5种不同的接法:1.电容全投 2.电容全不投 3. A,B相间投一组 4. B,C相间投一组 5. A,C相间投一组。如下图所示: 

电容型不平衡治理装置原理图

(2)换向开关型三相不平衡治理装置

    换向开关型治理装置由一个换向开关智能控制器与若干个换相开关组成,适用于三相四线制的 380V/220V 低压配电系统, 能够在不中断用户供电的情况下根据不平衡度自动调节三相负载, 克服传统依靠人工改线来调节三相不平衡的缺点。其是实时根据三相负载率大小对单相奐荷进行换相操作,这种原理就决定了其补偿昰分级调节的。可有效降低由三相负载不平衡所导致的变压器损耗、 线路损耗,及负荷不平衡造成的末端低压等情况,解决三相不平衡所带来的众多安全隐患。换相开关型治理装置具有运行损耗小的优点这也是很多工程应用采用这种装置的主要考虑。


(3)电力电子型不平衡治理装置

    该类型装置为电力电子设备,采用先进的控制策略,在不改变负载总功率的前提下,对三相负载功率消耗进行重新分配,使单相、两相功率消耗或者三相功率消耗不平衡,向三相功率消耗均匀分配。对于电网侧,三相功率总和不变,但每一相功率大小相等,所以能达到三相平衡的目的。自动平衡三相功率,同时消除中性线的基波电流以及零序的3,、5、7次电流,从而解决三相不平衡造成的线路损耗、提高线路输电能力、提高电网的可靠性。


    其是通过检测三相负荷的负序电流和零序电流,通过电力电子控制来产生需要补偿的负序电流和零序电流,可实时完全补偿相负荷的负序和零序电流,这是这种装置的优点,但工程应用中应关注补偿装置的运行损耗相开关型和电力电子型都必须安装在三相供电区域,安装位置不同决定了其不平衡治理的效益是否最大化,实际工程应用中由于安装空间、设备和人身安全防护等方面的约束,从而限制了其治理效益的最大化。

电力电子型不平衡治理装置原理图


    对于TNS系统中大量使用的单相负荷,不可避免会产生基波零序电流,基波零序电流在相线和中性线形成零序电压,较大的零序电压也会造成三相四线制系统中的某一相或者两相电压偏低,严重情况引起台区低电压问题,所以三相负荷不平衡也是台区低电压的一种成因。在这些应用场合对不平衡治理可以改善和提高配电网的电压合格率,这些场合的三相不平衡治理应该是刚性需求。


以上所讲的几种不同的三相不平衡治理装置的比较如下图所示:

不同的三相不平衡治理装置的对比


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