浅谈低压配网三相不平衡治理硬件的现场应用.doc

浅谈低压配网三相不平衡治理硬件的现场应用
摘 要:受“一带一路”、“中国制造2025”、“民族复兴梦”等方略推进的助力,我国经济稳定发展城镇化建设日新月异。电能作为生产生活的主要动力源,经过几轮全国范围的配网改造,之前影响居民用电体验的低电压,已经不再是供电质量的主要问题,而三相负荷不平衡引起的运行安全和损耗问题,成为低压配电网运维的主要整治目标。针对低压配电网三相负荷不平衡治理问题,该文对现有治理硬件在海西现场的应用情况做了概述,简析其特点和适应条件,以供其他使用者参考。
关键词:配电设备;治理;不平衡
中图分类号:TM506 文献标志码:A
0 前言
随着社会进步和人民生活水平的日益提高,对供电质量的要求越来越高,但受现有电力技术水平和管理水平的限制,配电网的规划建设却跟不上居民负荷的增长变化。同时随着生活水平的提高,大功率家用电器急剧增多,导致单相负荷不可控增长,造成的公变三相负荷不平衡问题,已经是困扰多数配网系统运行人员的一大难题。
1 现有治理不平衡硬件方案
低压配电网三相不平衡是配电台区普遍存在的一种电能质量问题。按照《配网运维规程》规定,配电变压器的不平衡度应符合:Yyn0接线变压器负荷不平衡度不得大于15%,零线电流不大于变压器额定电流的25%;Dyn11接线变压器负荷不平衡度不得大于25%,零线电流不高于变压器额定电流的40%。
由于单相用户负荷变化具有不可控和不同时性,通过规划负荷、临时人工调相等管理手段无法彻底解决三相不平衡问题。经过实践证明相对有效地治理三相不平衡的方法就是通过硬件手段进行在线治理。目前,大量厂商推出了电能质量治理的解决方案,治理产品也五花八门,较常见的有以下3类:换相开关型、电容器型、电力电子型。
2 硬件治理方案的应用
2018年,海西供电公司执行关于城乡接合部台区末端电压质量问题的科研项目,该项目在治理三相不平衡问题时,尝试应用了以上3种手段,将其两相结合应用在同一试点台区2条分支上。
2.1 换相开关型
在该次应用中,在末端单相用户的下户线前端串入了调节柜,调节柜采用三相四线引流线從主线路获取电源,三相四线电源先输入换相开关,开关输出侧向用户供电,换相开关由线路分支处的智能控制器远控。
换相开关型三相不平衡治理硬件工作原理是根据所选监测节点的负荷情况,筛选目前相位在重载相上当前负载合适的换相装置,将装置负载侧的单相负荷在不停电的情况下切换到轻载相。目前市面上的换相开关能做到带225 A以上负载切换相位,动作时间控制在8 ms左右,能保证对供电不敏感的用户设备运行不中断;开关日常运行只有测量、通信功能耗电,损耗比较小基本不会增加线损。此方案从负荷侧进行治理,类同于人工调节引流线,但是比人工调节具有自动化和实时性的优势。
换相开关安装条件是必须安装在三相四线制线路与单相两线用户的切换点处,一般位于电网末端,使换相开关有三相四线电源,以具备切换的硬性条件;安装时设备须串入现有电网,增加施工工作量和施工难度,增加了系统故障点,对系统稳定系数有一定影响;不适合负荷侧有对电能质量要求高的精密仪器;仅适用于单相负载较多的台区,三相用户引起的负荷不平衡无法调节;换相开关的监测