试析低压三相负荷不平衡治理控制策略

试析低压三相负荷不平衡治理控制策略

(沧州大化股份有限公司聚海分公司)

摘要:低压三相负荷不平衡会造成电网运行的安全性下降,进而影响到电力企业正常运转,因此解决低压三相负荷不平衡的问题是电网工作的重点之一,有助于改善用电的安全性和可靠性。本文将根据低压三项符合的特征和危害,主要采取安装转移符合开关等方式,对低压三相负荷不平衡问题进行治理。

关键词:低压;三相负荷;控制策略

低压配电网中的三相负荷不平衡的问题日趋严重,由于低压电网中三相和单相负载用户的用电使用同一供电网络,单相负荷在供电系统占主要部分。单相用户普遍大功率单相负载接入和单相负载用电视察性和不可控增容等特点。因此容易造成三相不平衡的情况。电力部门需要加强对电力的管理和技术上的改进,解决低压三项负荷不平衡的情况,改善供电状况。

一、低压三相负荷不平衡的危害

1.威胁供电安全

三项负荷不平衡会造成严重电压波动,对电器设备、人身安全都会造成严重的威胁。三相负荷的过度使用会造成变压器产生负荷不平衡,会产生大量的零序电流。严重干扰配电器的正常电能效率。甚至会出现破坏配电器,烧断配电线的情况。[1]而且如果配电器一直在三相负荷不平衡的条件下持续运行,会使三项输出电流长期处于不同通流的状态,会直接对用电设备造成破坏,严重影响了供电的安全性。

2.造成严重的线损

部分配电器的中性点没有接地,当三项负荷出现不平衡时,就会造成配电器中性点产生移动,这时中性点和中心线之间的电压就会因为电压的变化造成输出功率较低,从而使线路供电的电压值下降,造成电压值超过最大电压降值范围,使用电设备不能够正常工作。而且会使低压线损坏情况更加严重,对于安全用电来说,是十分不利的。

3.供电部门遭受损失

低压三相负荷不平衡会造成严重电网耗损,使供电企业需要投入大量的资金用于解决该问题上,严重影响了供电企业的经济利益。三相不平衡问题会造成线路问题,进而加重了电力部门维修维护的负担,增加了电网运行的成本,长此下去,将会使供电企业遭受较大的经济损失。

二、调节低压三项负荷不平衡的相关理论

1.首先对于三相负荷的调节是将电力系统中的负荷电流做好计算和规律分析。负荷电流三相不平衡的计算公式如下:

公式1

βɯ表示三相平衡度,Imx为三相最大电流数值,lш是三相电流的均衡数值。[2]

2.解决三相负荷不平衡的一个重要手段就是进行负荷转移,可安装负荷转移的智能开关,再使用短距离无限采集模块和管理开关的智能网关进行联组。能够有效对三相负荷进行管理。另外主控单元主要负责对负荷相序、工作电压以及负荷电流值做好数据收集。可再通过主控单元变相命令实现对三相电压的负荷转移。理论上来讲是使电流与电压过零达到高速转换的状态,进而可以将三相负荷进行调整,改善负荷不平衡的电压状况。负荷转移原则应该贯穿改善低压三相负荷不平衡的相关工作之中。

3.在电压线路规划和建设上要要进行调整,保证线路的合理性。对于电压单相负荷的接入进行调整,找寻最优配置方案,电力管理部门不单从技术领域对低压电网配电技术进行完善,还要对电网进行监视和管理,保证电网在运行过程中能够良好对电压负荷进行调节,建立一套三相电压平衡监控管理机制。

三、低压三相负荷不平衡治理控制策略

通过上文治理理论的分析可以看出,低压三相负荷不平衡治理控制策略应该从技术上和管理上进行着重调整,已有效解决当前电网运行存在的问题。

(一)技术控制

1.三相负荷自动调节系统

对于三相负荷的控制不平衡问题的解决首先要完善先关技术。比如安装负荷自动调节系统,对负荷的调节进行自动化管理。该系统能够合理设置和分配三相负荷,降低和减轻三相负荷的不平衡状况。使线路电力能够及时调整,达到保护线路,减低线损的目的,能够有效将电压控制在合理范围。

该系统的终端会根据对电压的实时监测,并将监测数据汇总,通过对数据分析来控制三相负荷的智能调节开关,如果负荷显示不平衡,就可以通过终端发出换相信号,进行负荷调整,达到控制负荷的目的。具体的实际应用是将主控单元定时检测得到负荷状态数据进行重新组配,判断依据就是设置平均电流Iɯ大于设定值Iɯ,其中Iɯ相间最大电流值Iɯ也应大于Iɯ预设值。两个判断依据必须同时存在时,才能够保证三相负荷能够顺利进行调节。[3]

2.调整低压三相负荷不平衡的原则

保持严格控制用电用户的原则,单相负荷和单相三相混用设备在居民用电中占绝大多数。每个用电节点的负荷大小都是不相同的,三相负荷的平衡性具有一定的不确定性。所以供电系统存在电压负荷稳定性隐患是一项长期的系统性修补工作。电力企业可用不同的供电点对不对称负荷进行供电,减少部分严重的不平衡问题,能够有主意平衡不对称负荷问题。此外电力企业可根据地区实际的用电情况将电压级别进行相应的提高,增强供电系统电压控制的能力。

调整三相电压需要重视和保持负荷转移的原则,负荷转移时,在进行总体调节时,要以负荷最近借贷转移负荷的换相开关作为优先选择。负荷接近程度可根据负荷接近的原则进行判断。除此之外,增强低压三相负荷调节还要保证好调节的可靠性,增强和完善控制逻辑,保证在同一时间获取变压器三相出口电流和开关相位的数据,提高变相调节的可靠性。

目前国家电网公司针对低压治理工作已经提出了很多解决方案,在低压三项负荷的治理上,一般采取低压配网接线方式,根据单相负荷数量进行变相开关的安装,将部分单相负荷当作可调节负荷,再对三项负荷的状态进行检测,如超出规定范围,就要按照负荷转移的技术方法对三相负荷做调整。利用较为先进的信息系统对电压进行换相操作控制,实现负荷的平稳转移,保证负荷的重新分配,并且在新的平衡负荷进行供电工作。

3.加强电力运行管理

①完善三相负荷平衡监督管理机制。电力企业应成立相关部门对电力电网运行情况进行监管,全面检测低压三相负荷的状况。对电力电网做分段检测,将检测报告结果上报电力监管总部,将低压三相负荷不平衡的问题做集中处理,并提出相关解决方案。

②重视对低压三相负荷不平衡问题的重视。要明确各部门的责任,落实安全责任管理机制,对电力的安全稳定运行提供制度保障,电力企业在管理上应该严格要求,对电网的建设,使用、维护环节进行全面有序管理,从而提高电力生产管理的综合能力。

③对电网运行数据进行管理,电网建设和维护是一项长期性的工作,需要在日常工作及时总结工作经验。通过对工作的总结能够增强电网建设经验,解决低压三相负荷不平衡问题也需要电力企业在长期的管理工作上总结经验,提高电力电网管理的综合能力。

结论:

总之,随着经济的发展,我国电网建设频繁,任务繁重。在电力建设和电力使用的过程中都存在许多的问题。而国家经济的向前发展是离不开电力可靠供应的,因此电力企业需要完善电网建设的合理性和科学性。对于低压三相负荷不平衡的问题的解决要从技术上和管理上两个方面出发,提高电力系统的稳定性和可靠性,从而促进电力企业的健康发展。

参考文献

[1]张明,谢珊珊,罗云峰.低压配电网三相负荷不平衡优化模型的研究[J].武汉科技大学学报:自然科学版,2015,41(1):59-62.

[2]张欢.基于用户分类的低压配网三相平衡化降损研究[D].长沙理工大学,2013.

[3]王果.配电台区三相不平衡的危害与对策[J].电工技术,2014(12),64~65.

个人简介

姓名:郭雅辉,籍贯(河北省沧州市),研究方向:电气,作者单位:沧州大化股份有限公司聚海分公司,单位所在地:沧州临港化工园区东区,单位所在地邮编:061000

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