張家港智能電力研究院 - 科研成果 - 輕型直流輸配電技術研究所 - 平衡補償裝置(選相&負荷)

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        科研成果
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        平衡補償裝置(選相&負荷)
        產品簡介

                一、選相平衡裝置(Single Phase Selector)
                (一)單臺負荷選相平衡裝置SPS
                由可控硅選相電路構成,可實現所帶的單相負荷自動切換到三相中的任意相。根據臺區電網架構和負荷情況,可為一個臺區變壓器配置2~6臺SPS和一臺控制器或LBC。主控制器根據臺區變壓器各相負荷電流大小計算出個SPS所需要調整的目標相線,生成換相指令,通過載波或無線通信發送給各SPS,SPS接受指令后調整所帶負荷到應接入的相線,從而平衡各相負荷電流。當通信發生異常時,SPS自動進入自主換相模式,單臺SPS根據三相相電壓的差值來調整所帶負荷到應接入的相線,從而也能一定程度上起到平衡各相負荷電流和電壓的作用,臺區變壓器的典型配置如下圖所示。

                單相選相平衡裝置原理圖:

                (二)三相選相平衡裝置
                在配網中的一部分臺區會出現三相入戶或者是單相支路很少的情況,這種情況的臺區就無法安裝臺區單相選相平衡裝置,達到治理三相不平衡的效果。
                三相選相平衡裝置可以串聯安裝在三相負荷的線路上,根據實時負荷情況,切換后端負載的相序,保證三相負荷的平衡。同時換相時不會改變原有相序,不影響三相負載的運行,例如電機反轉等情況。
                同時采用單相選相換相裝置與三相選相換相裝置來治理臺區的不平衡,節省尋找臺區單相支路的難度,實現治理各種接線形式的臺區!
                三相選相平衡裝置原理圖:

         

                二、負荷平衡補償裝置(Load Balance Compensator)
                LBC裝置基于NPC三電平電壓源變流器拓撲結構,實現動態無功、不平衡負載及諧波電流補償。它實時計算配電變壓器負荷電流中的正序無功電流、負序電流及諧波電流大小,并通過閉環控制,調節電壓源變流器交流側輸出幅度和相位可控的瞬時電壓值,使配電變壓器側系統電流中的正序無功電流、負序電流及諧波電流為接近于零,實現理想的正序波形。
                在容量足夠的情況,配變側負荷功率因數達到0.99,負荷不平衡度小于5%。LBC補償精度高、響應速度快,是理想的配電變壓器負荷平衡補償裝置,并具有綜合的電能質量治理功能。
         

        應用領域
                產品主要應用于低壓配網。臺區變壓器的低壓側一般采用三相四線供電方式,接入了大量的單相負載或單相和三相混合負載,這些負載在網絡上分布不均衡,用電時間無規律,導致臺區變壓器經常出現三相電流不平衡。電網中的不平衡電流會增加變壓器和線路的損耗,降低變壓器的出力,隨之產生的零序電流會導致零線電流過大,嚴重危及臺區變壓器的安全性和壽命,影響供電可靠性;三相電流不平衡會導致電壓不平衡,影響供電質量。
        產品特點

                一、選相平衡裝置
                1.選相功能:7ms內快速過零選相,不影響連續供電和用電;換相無停電,運行損耗為0,可改善末端低電壓。
                2.控制方式:載波通訊(利用原有的輸電線路,無需重新架設通訊電纜)。
                3.便捷式安裝:采用箱式結構,維護無需返廠,就地快捷維護。
                4.保護完備:內置快速電子保護,含漏電、短路保護(局部停電)。
                5.關鍵器件可控硅:采用進口優質產品,在各行業已廣泛使用30年以上。
                二、負荷平衡補償裝置
                1.補償功能全:除補償負荷不平衡外,還可進行諧波和無功補償。
                2.響應速度快:采用瞬時無功電流控制算法,輸出無功響應時間小于10 ms。
                3.補償精度高:采用系統電流閉環控制算法,補償后負荷電流不平衡度小于5%,諧波濾除率高。
                4.帶選相控制功能:可控制多臺選相平衡裝置SWSPS,粗略補償和精確補償組合實現經濟性。
                5.安裝方式靈活:支持測量電網側電流,無需加裝負荷電流測量CT。
                6.保護功能完備:具有輸入欠過壓、輸出過載短路、控制器失電、內部器件失效等保護。
                7.就地或遠地測控:可就地或遠地設置參數,可查看系統和負荷電流、諧波電流、負序電流等。
                8.無線遠程監控(可選):可選配GPRS短信通信模塊,實現無線遠程監控。

        技術指標

        產品圖片

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