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  • 廣西高焱電氣工程有限責任公司
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    智能三相負荷平衡裝置

    智能三相負荷平衡裝置GY-SFP

    l政策背景

    三相負荷平衡裝置符合國家產業政策,節能降耗,提高供電能效,實現建設能效電廠的目標;完成國家下達的節能減排指標;提高配電網智能化、信息化管理水平。

    1《國家中長期科學和技術發展規劃綱要》

    2《配電網建設改造行動計劃(2015—2020)

    (3)電力需求側管理辦法

    4  電力行業十三五規劃

    5  國網《配電網規劃設計技術導則及編制說明》

    6《國網運檢部關于印發配網“低電壓”治理技術原則的通知》

    l行業現狀

    隨著社會經濟的高速發展,我國城鄉配電網系統中用電負荷結構發生了重大變化,帶來的電能質量(Power  Quality)問題日趨嚴重(如三相不平衡、諧波、電壓波動等)。城鄉配電網中大量采用了三相四線制接線方式,且配電變壓器為Δ/Yn0接線,存在著很多單相負載,因此配電變壓器的三相不平衡運行是不可避免的,而且人工調整困難。國標GB50052《供配電設計規范》、《變壓器運行規程》中都規定:配電變壓器出口處的負荷電流不平衡度應小于10%;Δ/Yno接線的配電變壓器運行時中線電流不能超過變壓器相、線電流的25%;低壓主干線及主要分支線的首端電流不平衡應小于20%。中線電流的增加會引起變壓器損耗的增加,同時造成中性點電位的偏移;中線電流過大,也造成配電網額外的網損。

    配電網臺區存在的問題:

    (1)  負荷波動大:時段性和季節性用電,峰、谷用電量差別大,傳統無功補償裝置無法快速跟蹤補償。

    (2)  三相不平衡嚴重:增大配電網損耗,人工調整困難,傳統的治理方法無法有效解決。

    (3)  電壓合格率低:嚴重時電器設備不能正常使用。

    (4)  網損較大:功率因數低等,供電線路和設備損耗大,造成能源浪費。

    (5)  諧波問題:導致裝置誤動作等。

    (6)  供電可靠性低:故障頻繁,并且造成停電時間長,停電面積大。

    (7)  故障率高:傳統電容補償裝置,機械損壞率高,電容器2年后基本無法使用。

    (8)  自動化程度低:供電緊張時負荷控制和電能分配手段落后,不能實現有保有壓。

    配電網臺區電能質量問題的影響:

    (1)  無功危害:損耗增大、有功降低、末端低電壓、電壓不穩定。

    (2)  三相不平衡:影響電能計量、降低變壓器出力、縮短變壓器使用壽命、增加變壓器與線路的損耗。

    (3)  末端低電壓:影響居民生產和生活、對用電設備造成損害、影響用電設備壽命、用戶投訴。

    (4)  諧波:燒毀用電設備、線路老化加劇、保護誤動作。

    l功能及效果

       (1) 動態調整三相不平衡,降低中線電流,降低變壓器銅損,不平衡率最高降低至0.01%,治理后不平衡率都在15%以下。

       (2) 動態補償臺區無功,提升臺區線路功率因數達0.99以上,可根據實際需要鎖定目標功率因數。

       (3) 實現高次諧波治理,有效濾除250次諧波,濾除率可達95%以上。

       (4) 提升供電能效、提高供電質量,實現低電壓治理。提升末端電壓平均10V左右,最高達45V。

       (5) 與生產管理信息系統PMS和用電信息管理系統實現數據共享,實現配網臺區智能化、信息化數據管理。

    l工作原理

    數據采集:采集電網、負荷側電壓、電流信息量,為三相負荷平衡裝置提供數據支撐。

    指令計算:通過采集電網、負荷側電壓、電流信息量計算臺區內不平衡等情況,并形成對應的補償指令。

    雙閉環跟蹤控制:根根據指令計算得到的指令信號,與三相負荷平衡裝置實際發出的補償電流形成電流跟蹤控制環,電流跟蹤控制環與穩壓控制外環形成雙閉環穩定控制單元。

    PWM生成:通過高速CPU控制,依據雙閉環跟蹤控制單元得到的信號,生成PWM控制信號。

    驅動:PWM信號生成后,通過驅動單元將信號放大,對功率開關IGBT進行控制。

    GPRS無線遠程通信:主控CPU將三相負荷平衡裝置采集到的各個信號、運行情況、事件記錄等信息通過GPRS傳向后臺。

      l技術參數

    參數名稱

    參數值

    額定電壓

    0.4kV(±15%)

    工作頻率

    45~60Hz

    設備容量

    30~100kvar

    供電方式

    三相三線/三相四線

    無功調節范圍

    -1~1可調,容性到感性連續可調

    響應時間

    10ms

    有功損耗

    <3%

    過載能力

    120%

    諧波補償次數

    2~50

    調節三相不平衡

    40~85%

    末端電壓提升

    10~45V

    諧波濾除率

    40~95%

    環境溫度

    -20~+45

    相對濕度

    最大85%,無凝露

    防護等級

    IP54

    海拔高度

    <2000m

    噪聲

    <60dB

    通訊方式

    GPRS

    多臺運行方式

    并聯運行

    開關頻率

    10kHz

    整體結構

    戶外柜(不銹鋼或SMC可選)

    安裝方式

    抱桿安裝、水平安裝

    冷卻方式

    強迫風冷

      l選型表

    序號

    型號

    裝置容量(KVA

    變壓器容量(KVA

    線徑(mm2

    寬×高×深(mm

    1

    GY-SFP100A

    100

    500~630

         70

    600×890×640    

    2

    GY-SFP75A

    75

    400~450

    50

    3

    GY-SFP50A

    50

    160~315

    35

    600×890×320

    4

    GY-SFP30A

    30

    ≦100

    25

    5

    系統軟件

                   配電網智能臺區信息管理系統

     
     

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