[实用新型]一种新型配网三相负荷不平衡调整装置

说明书

本实用新型公开了一种新型配网三相负荷不平衡调整装置，包括接入至变压器和负载之间的SVG模块，接入至变压器和负载之间的电流互感器TA，以及接于变压器和负载之间的电容补偿模块；电流互感器TA位于SVG模块和电容补偿模块之间。本实用新型结构简单、设计科学合理，使用方便，从根源上解决了低压电网电能质量问题，提高了供电可靠性，降低了配电网的损耗，减轻了运行维护人员现场检查及调整负荷的工作量，提高了工作效率。

技术领域

本实用新型属于三相负荷不平衡调整技术领域，具体涉及一种新型配网三相负荷不平衡调整装置。

背景技术

对于配网台区三相供电的系统而言，三相电流不平衡是通过三相电流不平衡度来衡量的。三相电流不平衡度即三相电流不平衡的程度，通常用符号β来表示，按照《架空配电线路及设备运行规程》(SD292—1988)中的计算方法，三相电流不平衡度的计算公式为：

式中：Imax与Imin分别是三相电流中的最大值和最小值，单位为A。

三相负荷不平衡，轻则降低线路和配电变压器的供电效率，重则会因重负荷相超载过多，可能会造成某一相导线烧断、开关烧坏甚至配电变压器单相烧毁等严重后果。

三相负荷严重不平衡，中性点电位就会发生偏移，线路压降和功率损失就会大大增加。接在重负荷相的单相用户易出现电压偏低，致使电灯不亮、电器效能降低、小水泵易烧毁等问题。而接在轻负荷相的单相用户易出现电压偏高，可能造成电器绝缘击穿、缩短电器使用寿命或损坏电器。对动力用户来说，三相电压不平衡会引起电机过热现象。

同时三相负荷不平衡将产生不平衡电压，加大电压偏移，增大中性线电流，从而增大线路损耗。运行中的配变若存在零序电流，则其铁芯中将产生零序磁通。(高压侧没有零序电流)这迫使零序磁通只能以油箱壁及钢构件作为通道通过，而钢构件的导磁率较低，零序电流通过钢构件时，即要产生磁滞和涡流损耗，从而使配变的钢构件局部温度升高发热。配变的绕组绝缘因过热而加快老化，导致设备寿命降低。

按照《配电网运维规程》(Q/GDW1519-2014)规定，配电变压器的负荷不平衡度应符合：Yyn0接线变压器负荷不平衡度不大于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大于25％，零线电流不大于变压器额定电流的40％。

考虑到偶然因素引起的短时三相负荷不平衡越限应排除在治理范围之外，根据测算结果，将1天内持续越限时间超过1小时定为1个越限日。对于平均负载率大于20％且单月内累计出现5个以上三相负荷不平衡越限日的配电台区，应纳入治理范围。其中，单相最大负载率超过80％的重载台区应作为问题严重台区，立即采取有效措施进行治理；其他台区依据问题产生原因，优先采用运维管理措施进行治理，必要时纳入配网基建或技改项目计划，采用工程或技术措施进行治理。

对于因特殊负荷随机变化引起三相负荷不平衡、采取运维管理措施后仍难以治理的配电台区，可采用三相负荷自动调节技术措施进行治理。

目前技术上治理三相不平衡的方案主要有电力电子型三相负荷自动调节装置(以下简称：方案1)、电容型三相负荷自动调节装置(以下简称：方案2)、以及换相开关型三相负荷自动调节装置(以下简称：方案3)，以上三种方式各有优劣势，如何发挥优势，弥补劣势是当前需要解决的问题。三种方案具体如下：

方案1：

电力电子型三相负荷自动调节装置(BSVG)是采用大功率可关断型电力电子开关技术的电能质量综合治理装置。它通过快速检测出接入处无功、负序、谐波电流，根据空间矢量脉宽调制(SVPWM)控制方法产生触发脉冲信号驱动控制晶闸管输出与检测到的无功、负序、谐波电流大小相等、方向相反的补偿电流，综合解决配电台区无功、谐波、电压波动以及三相负荷不平衡等问题。

优势：

不平衡补偿能力强，模块可以叠加，理论上不受限制；