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INPPCG 助农网解决三相不平衡问题

时间：2019-08-12 16:20来源：21Dianyuan

摘要：目前农网由于供电线路长，用电设备千奇百怪，负载不规律，供电的质量非常差。本文分享INPPCG如何助农网解决三相不平衡问题。

目前农网由于供电线路长，用电设备千奇百怪，负载不规律，供电的质量非常差，主要存在以下问题：
1. 供电线路中存在无功功率的损耗，导致变送电设备、供电线路、用电设备发热程度加重、线损增大；
2. 无功电流在供电线路上产生的无功电压降，导致供电线路末端的输出端电压进一步降低，致使用电设备的实际输出功率大大降低；
3. 变送电设备的负荷容量中增加了无功容量，致使变送电设备的有功输出容量降低；
4. 电网中电流与电压的相位不同，产生较为严重的谐波分量，导致供电网络电压不稳定；
5. 三相有功不平衡运行导致变压器有功损耗大幅增大，送出容量大幅下降，容易引起配电变压器的损坏。


传统补偿情况介绍
传统的补偿方式采用电容器作为补偿元件，由于它是阶梯式的补偿且补偿方向固定，所以存在以下缺点：
1. 容量固定，对于动态变化的无功功率经常过补偿或者欠补偿；
2. 投入时的过电流很大，退出后放电时间很长，对开关、变压器等设备影响很大；
3. 无功出力随电压降低而减少，对维持电网电压稳定起不到支撑作用；
4. 容易与变压器绕组的漏电抗串联后对谐波造成谐振，造成电容器和变压器损坏；
5. 电容器补偿装置的功能单一，对于谐波和三相不平衡无能为力。


INPPCG性能优势
作为动态无功补偿装置的类型之一,INPPCG的控制不论是从大的控制策略的选择来讲, 还是从其外闭环反馈控制量和调节器的选取来说，它具有如下优势：
 
1. 快速无功补偿。配网连续动态无功发生器可以快速连续吸收或者释放无功功率，响应速度是毫秒级的，使得电网功率因数接近于 1；
2. 调节三相不平衡。配电网内，三相不平衡会导致线损大，变压器损耗增大，个别相过载，产生三次谐波并且反应到高压侧，使高压侧产生损耗。配网连续动态无功发生器可以转移三相有功功率，使三相有功电流平均分配，无功电流平衡；
3. 补偿谐波电流。兼具有源滤波器的功能，可以补偿较低次数谐波电流，使得电源侧电流谐波含量降低，提高用户的电能质量；
4. 抑制电压闪变、跌落，保证电压稳定。电压突变对精密设备和生产线危害很大，导致数据丢失、设备损坏、次品率高等，INPPCG可以确保电压在一定范围内恒定，可根据需求设置工作的电压控制上限和下限；
5. 降低线路损耗。该装置不仅可以应用在感性负荷场合，还可以应用在容性负荷的场合，可以提高补偿效果，降低线路损耗。
 
测试点情况介绍
供电局此次提供的测试点分别为罗元村公变和金高椅村公变，其容量分别为400KVA和250KVA，低压侧输出线电压为400V，其主要负荷为居民用电和养殖。根据现场配电人员反馈，该变压器三相不平衡的情况比较严重。针对以上情况测试人员分别针对INPPCG投入前和投入后做了24小时数据的监测。
 
测试评估目的
对400V公共连接点PCC进行电能质量监测，根据测试数据，进行仿真和分析，提出当前存在的问题，以及问题带来的影响，并根据当前电网的电能质量给出合理、经济的解决方案，给用户创造更多的效益。
 
测试仪器
测试仪器采用日置3198电能质量分析仪，该仪器具有以下特点：监测及记录电力质量，当问题出现时分析它产生的原因；电力质量故障诊断功能最全面的仪器；测量功率因数，突升，突降，闪变；谐波分析到50次；高频瞬态测量；检测及波形显示；4电流通道及4电压通道；（1）通过LAN调制解调器进行远程控制和数据收集（2）9624 PQA-查看软件 灵活的PC分析（3）采样频率：2048点/10周期(50 Hz) 2MHz采样（4）电压测量精度：0.2%（5）电流测量精度：0.2%（6）相应的电能质量测试标准：IEEE1159（7）适合标准：
  EMC: EN61326-1:1997+A1:1998 A级
  EN61000-3-2:1995+A1:1998+A2:1998
  EN61000-3-3:1995
  安全性: EN61010-1:1993+A2:1995
 
INPPCG投入前三相有功功率趋势图如下：

A 相有功功率趋势图：

 

B 相有功功率趋势图：


C 相有功功率趋势图：


由以上三相有功功率趋势图可知，INPPCG投入前，A点时刻的三相有功分别为：12.22kW，11.20kW，42.56kW；B点时刻的三相有功分别为：10.74kW，10.99kW，23.47kW；根据数据可知三相的有功功率存在严重的不平衡现象。
 
INPPCG投入后三相有功功率趋势图如下：

A 相有功功率趋势图：


B 相有功功率趋势图：


C 相有功功率趋势图：

根据以上趋势图可知，在INPPCG投入使用后，A点时刻的三相有功分别为：31.77kW，31.04kW，31.28kW；B点时刻的三相有功分别为：18.70kW，18.07kW，18.37kW；根据数据可知INPPCG投入使用后三相的有功功率基本平衡。
 
INPPCG投入前三相无功功率趋势图如下：

A相无功功率趋势图：


B相无功功率趋势图：


C相无功功率趋势图：

由以上三相无功功率趋势图可知，INPPCG投入前，A点时刻的三相无功分别4.62kVar, 4.41kVar，10.29kVar；B点时刻的三相无功分别为：2.89kVar，3.38kVar，6.58kVar；根据数据可知三相的无功功率存在一定的不平衡现象。
 
INPPCG投入后三相无功功率趋势图如下：

A相无功功率趋势图：


B相无功功率趋势图：
 


 
C相无功功率趋势图：
 

由以上三相无功功率趋势图可知，INPPCG投入后，A点时刻的三相无功分别13.84kVar, 13.55kVar，14.87kVar；B点时刻的三相无功分别为：4.94kVar，5.29kVar，5.01kVar；根据数据可知INPPCG投入后三相的无功功率基本平衡。
 
由于篇幅关系我们只贴出有三相功和无功数据分析，我们当然还对三相电流不平衡、零序电流和负序电流等作出了分析，各种相关数据表明：在INPPCG投入后三相不平衡的问题得到了很好的解决，达到了理想的治理效果。
 
INPPCG台区电能质量综合治理装置

产品介绍
针对当前台区配变的电能质量问题，英博电气研发了INPPCG 台区电能质量综合治理装置。该装置可以精确调整系统三相电流，降低中性线电流，同时可实现连续、动态的无功补偿，补偿精度高达99%，并兼顾滤波和稳定电压的功能。为了更好的适应市场的需求，该装置可直接对电容器和换相开关进行控制，实现成本与效果的最佳性价比。

产品特点
- 双向、连续、动态无功补偿，响应时间＜ 10ms；- 精确调整系统三相电流，可补偿基波负序电流和零序电流，治理后电流不平衡度＜ 3%；
- 兼顾滤波功能，2-25 次谐波补偿能力，治理谐波污染；
- 稳定系统电压，提高电压合格率；
- 可控制14 路电容补偿支路；- 当前电能质量显示；
- 具有RS485 外部通讯接口，可实现“三遥”，可拓展WIFI 及GPRS 通讯；
- 具有以太通讯接口，配合PC 软件便于产品调试及故障诊断；
- 冗余工作模式，控制系统实时监控各单元工作状态，若任一单元出现故障，可自动将其屏蔽，保证装置持续可靠运行。

产品优势
更可靠——核心器件均采用知名品牌，确保产品的使用寿命；
更经济——支持SVG+ 电容器混合补偿方式，性价比高；
更节能——通过待机阀值及启停时间段设置，可有效降低自身运行损耗；
更稳定——控制器件与发热元件分层放置，散热性能优越且维护量少；
更灵活——功能模式可自由组合，同时现场接线不受相序限制，使安装更容易；
更贴心——对客户可提供售前、售后、方案设计等一站式服务；
更便捷——可通过手机、移动终端及远程后台实现产品状态监测及调试。
 
 
 

关于英博电气
北京英博电气股份有限公司（简称“英博电气”）成立于2004年3月，是中外合资的高新技术企业。英博电气历经多年发展，已成为集电力技术研发、设备制造、工程服务为一体的科技型企业。 多年来，英博电气以“关注未来、领先一步”为企业理念，立足于前景广阔、技术创新度高的电力电子行业，向用户提供相关元器件、功能模块及成套装置等电能质量治理设备的同时，致力于为电力用户提供定制化的电能质量解决方案。通过提高电气设备的用电效率、降低电能损耗、保障用电安全、延长设备使用寿命，公司将竭尽所能让电力用户享有绿色安全的电能。如需进一步数据，请访问英博电气网站：www.in-power.net
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