杨光勇 陈小华 李宝林 刘开福
贵州电网有限责任公司台江供电局 贵州省凯里市 556000
摘要:针对低压配网普遍存在的三相不平衡现象,文中阐述了三相负荷不平衡相关参数定义,重点分析不平衡时对线损的影响,得出三种不平衡度状态对线损增加的幅度,并从管理和技术两个角度提出了具体的改善措施。
关键词:三相不平衡 线损 改善措施
引言
配电网作为电力系统的重要组成部分,承担着电能的分配作用。在我国的低压配电网中,广泛采用380/220V三相四线制的方式供电,由于用电具有随机性、同时率低等因素,导致低压配电网在运行时出现三相负荷不平衡[1]。三相负荷不平衡不仅造成配电变压器损耗增大、局部温升较大而缩短变压器使用寿命,而且还造成低压线路中性点电位偏移,引起低压线路线损,最终给电力企业带来巨大的经济损失[2]。因此,三相负荷不平衡问题值得我们深入研究和加以改善。
1.相关参数定义
在低压配网中,三相负荷不平衡是指三相电量(电动势、电压或电流) 不同时满足数值相等、频率相同、相位互差120度。三相负荷不平衡包括三相电压不
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2.三相负荷不平衡对线损影响
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对于三相负荷不平衡的程度,将分三种情况分别分析对应的线路线损情况。
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通过对三种负荷状态理论分析后得到表1,从表1可以看出,三相负荷平衡线路线损值最小。当三相负荷不平衡时,线损随着电流不平衡度的增大而增大,并以二次函数倍数增加,其中两相负荷重的线损大于一相负荷重的线损。可见在配电网中,重负荷的相线数量越多,线路损耗越大。
3.三相负荷不平衡的改善措施
基于配电网台区存在的三相负荷不平衡问题,引起的线路线损难题,本文将从管理和技术两方面提出如下改善措施:
(1)综合管理负荷分布。低压配网在规划时就应该使配电设备靠近负荷中心,避免供电半径过大。在建设和维护过程中,完善低压线路接线图、导线截面与长度等基础档案。在业扩报装应制定详细的方案,严格审查报装容量和负荷性质,做好负荷增长趋势的预测工作,建立台区负荷相序分配表,以此来确定用户的接入点和相序类别。零线和相线截面尽量相等避免零线电流过大造成的线损;使用换相开关在带负载状况下完成换相工作,实现综合管理负荷分布。
(2)加强系统监测。充分利用现有的计量自动化系统,加强监测每个台区三相电压、电流的变化,还要时刻注意负荷有无突然性、季节性的变化等。对重点台区可以增加采集次数,并做好记录,作为负荷调整及线损分析的依据。如果系统监测到某个台区发生三相负荷不平衡,及时到现场进行调整。
(3)科学分配负荷。根据基础档案和系统采集的数据均匀分配负荷,把负荷等级、漏电强度等大致相当的用户均衡地配置于三相中,值得注意的是三相负荷分配要掌握好调整顺序,例如:低压线路包括主线、支线、末端线。其末端线路电流流经距离较长,会伴随着大量的电能损耗,应该优先分配。科学分配负荷具有成本低、见效快等优点。
(4)合理选择无功补偿方式。配电网中可以将无功补偿设备配置于其中,选择合理的无功补偿方式,减小由无功功率引起的三相不平衡,从而提高功率因素和降低线损。进行无功补偿有多种方式,通常采用负荷并联电容补偿和相间部位跨接电容补偿。此外,若检测相角来确定电容补偿,有时会使三相不平衡更加严重,故需结合计算机技术对补偿装置进行改造,使得补偿更具有效果和针对性。
总结
在电网企业,三相负荷不平衡会引起线损增大,解决三相负荷不平衡已是供电企业节能降损,提高效益的关键问题。本文首先介绍三相不平衡线损的计算方法,然后分析线损大小,最后提出了综合管理负荷分布、加强系统监测、科学分配负荷、合理选择无功补偿方式等解决措施,为技术人员提供参考依据。
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, 2015,38(1):59-62.
[2]方恒福,盛万兴,王金丽.配电台区三相负荷不平衡实时在线治理方法研究[J]. 中国电机工程学报,2015,35(9):2185-2193.
[3]张文斌,赵维,熊星,陈新和.基于三相负荷平衡控制的电网节能降损技术研究
[J].节能,2013(12):15-18.