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三相不平衡治理装置的应用优势

2019-2-18 13:06:47 4370 三相不平衡

0 摘要本文从产品功能和适用场所方面介绍了安科瑞三相不平衡装置（ANANSPC）产品，阐述了其基本原理、市场需求前景并分析了其产品应用优势。关键词：安科瑞三相不平衡治理装置 ANANSPC 基本原理市场需求优势引言：由于由于电力电子技术的快速发展，电网中出现了大量非线性负载和不平衡负荷（如LED灯、UPS、变频器等）以及新的发电方式与储能方式的推广使用（其中有大量的整流与逆变器），出现大量三相不平衡情况，（三相负载的不合理分配，用电负荷的不断变化，对于配电负荷的监视力度的削弱，断线故障，接地故障）。引起了增加线路的电能损耗，配电变压器的电能损耗，配变出力减少，配变产生零序电流，影响用电设备的安全运行，电动机效率低下，仪表损坏，功率因数低下，零序导体发热甚至引起火灾等危害。为了避免上述情况，1：我们可以将不对称负载分散到不同的供电点，以减少集中连接造成不平衡度严重超标的情况:。2：使用交叉换相等办法使不对称负荷合理分配到各相，尽量使其平衡化。3：加大负荷接入点的短路容量来提高系统承受不平衡负载的能力。但这些方法或因在电路设计阶段就应实施，或因操作难度较高，或因施工成本过高，对部分用户难承受。而三相不平衡治理装置使用并联安装方式安装在系统电网中，使用模块化安装，方便施工整改，设计容量时容错率高（如果容量不够可增加模块扩容使用），设备容量有余量的时候还能进行无功补偿和谐波治理，用户整改时停电时间短,等优点。三相不平衡度的计算三相不平衡度”其实有二个，一个是三相电压不平衡度，另一个是三相电流不平衡度，二者互相影响；三相电压不平衡度是指三相电力系统中三相电压的不平衡程度，用电压负序分量与正序分量的方均根值百分比表示；测量时需要在系统正常运行的最小运行方式下，负荷不平衡度最大的时候测量；按国标规定，电力系统公共连接点正常电压不平衡度允许值为2%，短时不得超过4%。接入公共连接点的每个用户引起该点正常电压不平衡度允许值一般为1.3%，短时不得超过2.6% 。三相电流不平衡度是指三相电力系统中三相电流的不平衡程度，用最大相电流值减去最小相电流值再除以最大相电流值的百分数表示；三相电流不平衡度=[（最大电流-最小电流）/最大电流]X100% 三相电流不平衡度一般为电压不平衡度的4-7倍。如电压不平衡度为5%时，电流不平衡度为20%-35%。据统计，5%的不平衡度电压会使电动机的损耗增加20%以上。三相不平衡治理的原理 ANANSPC根据系统电流，进行dq坐标旋转，提取不平衡分量，三相发出与不平衡分量大小相等相位相反的电流，将不平衡部分补偿到零，就能将三相不平衡电流校正成三相平衡电流。隔离开关合闸后，为防止上电时电网对直流母线电容器的瞬间冲击，ANANSPC首先通过软起电阻对直流母线的电容器充电，这个过程会持续几十秒。当母线电压Udc达到预定值后，主接触器闭合。直流电容作为储能器件，通过IGBT逆变器和内部电抗器向外输出补偿电流提供能量。ANANSPC通过外部CT实时采集电流信号送至信号调理电路，然后再送至控制器。控制器将基波成分分离，提取出所有的谐波电流、无功电流、三相不平衡电流，将采集到的要补偿的电流成分和ANANSPC已发出的补偿电流比较得到差值，作为实时补偿信号输出到驱动电路，触发IGBT变换器将补偿电流注入到电网中，实现闭环控制，完成补偿功能。工作模式三相不平衡治理装置是一种用于治理三相不平衡，补偿无功，滤除谐波，提高功率因数，实现无极补偿效果的新型电力电子装置；智能控制系统主动根据系统的线性动态需求，自动调节有源及无源模块的输出配比；ANANSPC整机主要是由ANANSPC模块并联、通讯组成；能完成更大容量的无功谐波电流的补偿，整机通过一个7寸触摸屏实现人机交互。触摸屏通过RS485与ANANSPC模块进行通信。招标情况与市场趋势近两年，三相不平衡的治理被越来越多的人关注，无论从国家电网办公厅出台的文件通知，还是各地市局、省局对三相不平衡的招标情况，三相不平衡已从原始的方式变成现在的智能化、简捷化、可靠化的产品。国家电网公司近期正在制定《三相负荷不平衡自动调节装置选型与检测技术规范》，即ANSPC的国网企业标准，国家电网运检三2017 68号文件中，详细阐述了国家现在对于治理三相不平衡的重视程度，从工作思路、治理范围、重点措施及工作要求上详细的写出来治理的目的、要求，并把现阶段的三种方式一一列举出来了。由此可见国家电网公司由以前的倡导到现在“实打实的干”了！ 2016年到2017年4月份之前的全国范围内的关于“三相不平衡调节装置或者配变自动化装置的”招标文件，经过一年多时间来，三相不平衡调节装置（配变自动化装置）的招标总数已近3万台，总数量与2014年、2015年的招标数量相比，呈现突飞猛进的趋势，三相不平衡治理装置现在是已是当下电力电气行业的“新宠儿”。三相不平衡未来需求将爆发增涨三相不平衡治理需求是当前电能质量提升比较大的市场，很多企业看到了这个市场，面对这个机会，原有产品却无法满足相应需求，大批企业通过引入三相不平衡调节装置(ANSPC)来填补产品空白。根据国网南网现阶段和未来一两年的招标需求，而且各地市局也在规划、申报三相不平衡自动调节装置的需求，2017年下半年也许还只是“小批量”的采购，到2018年下半年至2019年这一年半的时间，整个采购的数量将大量的增长，因此较早引入三相不平衡自动调节装置的企业，将会有一次高速的提升机会。产品ANSPC特点 1. 模块化设计，方便更换； 2. 可校正三相电流不平衡到完全平衡；无功补偿可使功率因数达到1；可补偿13次以内低次谐波；补偿三相不平衡、滤波、补偿无功可单选或多选，并可设置功能的优先次序； 3. 采用滑动窗迭代DFT检测算法，计算速度快，瞬时响应时间小于0.1ms,装置补偿全响应时间小于10ms； 4. 在现场的CT接线位置可任选负载侧或电网侧采样； 5. 采用可靠的限流控制环节，当系统中的待补偿电流大于三相不平衡治理装置容量时，装置能够自动限流在100%容量输出，维持正常工作，不会出现过载烧毁等故障； 6. 主电路采用三桥臂的三电平结构，输出波形质量高，开关损耗低； 7. 室外安装方案防护等级达到IP54，有效防雨。 8. 自带GPRS通讯，可远程遥控开关机、设置控制参数，并按照指定的频率回传电网与装置数据到云端，用户可随时查看监控电网与设备的状态。 9. 自带加热器以及调速风机，可在极寒冷与极炎热的室外正常工作。作者：安科瑞唐潇倩 2
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