三相智能調(diào)荷開關(guān)可行性匯報33

低壓配電電網(wǎng)三相相智能調(diào)調(diào)荷開關(guān)關(guān)的研究究與應(yīng)用用項目的的實施方方案一、三相相不平衡衡問題產(chǎn)生生的原因因二、三相相不平衡衡問題的的危害三、改善善三相不不平衡現(xiàn)現(xiàn)象的措措施四、現(xiàn)行行改善措措施的不不足五、三相智智能調(diào)荷荷開關(guān)項目目的實施方案六、配電變變壓器與三相智智能開關(guān)通訊訊方式的的選擇目錄事故性：三相系統(tǒng)中某某一相或或兩相斷斷線故障障，需盡盡快消除除；正常性：三相負(fù)載不對對稱，單單相大容容量負(fù)荷荷在三相相四線制制系統(tǒng)中中容量和和電氣位置置分布不不合理。一、三相相不平衡衡問題的的產(chǎn)生原因因1、對配電電變壓器器危害（1）當(dāng)三相不平平衡時，，變壓器器最大出出力只能能按最大大相負(fù)荷荷電流不不超過額額定電流流為止。。偏相越嚴(yán)嚴(yán)重變壓壓器利用用率越低低。（2）負(fù)荷較大的一一相繞組組過熱導(dǎo)導(dǎo)致其壽命縮短短，嚴(yán)重時時燒毀變變壓器，，變壓器器運(yùn)行不不對稱，，磁路不不平衡造造成空載和負(fù)負(fù)載損耗耗增大；二、三相相不平衡衡問題的的危害（3）當(dāng)配電變變壓器的的三相負(fù)負(fù)載不對對稱時，，由于Y/YN0接線的變變壓器一一次側(cè)沒沒有零序序電流，，二次側(cè)側(cè)有零序序電流，，因此二二次側(cè)的的零序電電流完全全是勵磁磁電流，，產(chǎn)生的的零序磁磁通重疊疊在主磁磁通上，，感應(yīng)出出零序電電動勢，，造成中中性點電電壓偏移移，負(fù)荷重的的相電壓壓降低，，負(fù)荷輕輕的相電電壓上升升。2、三相不不平衡導(dǎo)導(dǎo)致低壓線路損耗增大大。目前普遍釆用用的三相相四線制制接線，，當(dāng)各相相負(fù)載處處于平衡衡的狀態(tài)態(tài)時線路路損耗最最??；當(dāng)當(dāng)三相負(fù)負(fù)載皆不不平衡時時，線路路的損耗耗將隨著著電流不不平衡度度的增大大而增大大，特別別是當(dāng)負(fù)負(fù)載為兩兩相重、、一相輕輕時，線線損損耗耗最大。。不考慮慮單相負(fù)負(fù)荷功率率因數(shù)的的情況下下附加線線損可以以按照以以下公式式計算：其中，R為干線阻抗抗，為為中性線阻阻抗。3、對用戶設(shè)備備的不利利影響三相電壓不平平衡導(dǎo)致致電動機(jī)設(shè)設(shè)備發(fā)熱熱和振動動，出力減減少，甚甚至危及及安全運(yùn)運(yùn)行。三三相不平平衡還會會減少用用電裝置置的使用壽命命，增加維維護(hù)成本本。1、將不對稱負(fù)負(fù)荷分散接到到不同的的供電點點以減小集集中連接接造成的的不平衡衡度超標(biāo)標(biāo)問題。2、使不對稱負(fù)負(fù)荷合理分配配到各相相，盡量使使其平衡衡化。三、改善善三相不平衡現(xiàn)現(xiàn)象的措施1、相與相相間及相相與零間間接入電容容的方式式，對功率率因數(shù)的的補(bǔ)償具具有較好好效果，，但對三三相不平平衡治理理不能達(dá)達(dá)到理想想效果，，且設(shè)備備投資大大，技術(shù)術(shù)要求髙髙，不利利于日常常維護(hù)。。2、使不對稱負(fù)負(fù)荷合理理分配到到各相，盡量使使其平衡衡化，是是目前現(xiàn)現(xiàn)場普遍遍釆用的的手段。。但缺點點是手動改接接線工作作量大，實時性差差，假若能能實現(xiàn)三三相負(fù)荷荷的自動動調(diào)整，，就能從從根本上上解決三三相不平平衡問題題。四、現(xiàn)行行改善措措施的不不足為解決以上調(diào)荷方方式的不足，本項目就是是針對該該問題研研究低壓壓配電網(wǎng)網(wǎng)三相智智能調(diào)荷荷的原理理、方法法、技術(shù)術(shù)和實施施方案；；項目的的目標(biāo)是是在研究究的基礎(chǔ)礎(chǔ)上設(shè)計計研制出出三相智智能調(diào)荷荷控制操操作裝置置。該裝裝置通過過相間調(diào)調(diào)節(jié)負(fù)載載來達(dá)到到負(fù)荷平平衡的目目的，實實現(xiàn)三相負(fù)荷的實時調(diào)整。以市面上成熟的的低壓開關(guān)為為基礎(chǔ)研發(fā)一種換相開關(guān)，實實現(xiàn)三相可調(diào)調(diào)節(jié)負(fù)荷的快快速安全動作。三相智能調(diào)荷開關(guān)關(guān)調(diào)節(jié)手段是是將負(fù)荷在低低壓三相母線線間進(jìn)行調(diào)整整，安裝于低低壓單相支線線至低壓三相相四線接點處。五、三相智能能調(diào)荷開關(guān)的的實施方案如圖1所示，安裝于低壓集中表表箱內(nèi)或220V線路首端，進(jìn)進(jìn)線為三相四四線，出線為為單相兩線。。智能換相開開關(guān)收到換相相命令后可在在帶負(fù)載狀況況下完成換相相工作，換相相時不影響用用電設(shè)備正常常運(yùn)行。三相智能調(diào)荷荷開關(guān)的基本本構(gòu)成示意圖圖如圖2所示。三相智能開開關(guān)主要由微微處理器、換換相開關(guān)本體體、人機(jī)接口、電源模塊、、控制模塊和和通信模塊等元件組組成。微處理器主要完成相關(guān)數(shù)據(jù)處理、故障監(jiān)測以及及控制指令輸出等;人機(jī)接口可對終終端主要參數(shù)數(shù)進(jìn)行設(shè)定;電源模塊可為終端提供供直流電源;控制模塊用于控制制換相開關(guān)并能夠顯示開開關(guān)狀態(tài);通信模塊對內(nèi)內(nèi)可與微處理器通通過串口連接，對對外可與主站站系統(tǒng)或換相相開關(guān)集控。三相智能開關(guān)關(guān)各部分的功功能除了上述功能能外，三相智智能開關(guān)的可可以實現(xiàn)實時在線處理，三相智能調(diào)調(diào)荷開關(guān)的控制系統(tǒng)能能設(shè)置程序采采集運(yùn)行電流流值，并根據(jù)據(jù)配變終端的的命令進(jìn)行運(yùn)運(yùn)行狀態(tài)判斷斷和處理。選相開開關(guān)分?jǐn)嘞到y(tǒng)統(tǒng)可以使開關(guān)關(guān)在很短的時時間內(nèi)完成分分?jǐn)嗪烷]合，，在用戶側(cè)用電設(shè)備不不受干擾。調(diào)荷具體方法法如下：主站系統(tǒng)收到到各智能開關(guān)運(yùn)行電流后，進(jìn)行線路三相相負(fù)載電流計算算，得出三相相不平衡度。。當(dāng)主站系統(tǒng)計計算三相電流不平平衡率值達(dá)到到或超過設(shè)定定值時，根據(jù)據(jù)設(shè)定數(shù)學(xué)運(yùn)運(yùn)算，確定各三相智智能開關(guān)所帶單相負(fù)載是是否需要調(diào)整整，以及調(diào)相相方案，命令令指定智能換相相開關(guān)的三個個開關(guān)的開閉，實現(xiàn)負(fù)負(fù)載由負(fù)荷較較重的相轉(zhuǎn)至至負(fù)荷較輕的的相，使得該該低壓網(wǎng)絡(luò)的的三相負(fù)荷始始終處于接近近最佳平衡的的狀態(tài)。1、自動/手動換相切換換;2、可插拔的通信模模塊接口:兼容的通信模模塊3、顯示功能:指示燈方式顯顯示相別、通通信狀態(tài)等信號量;數(shù)碼顯示電流流、電壓等信信息;4、進(jìn)線端某相失電電自動換相功功能。5、采用大電流斥力觸觸頭，選相開開關(guān)分合閘速速度非常快，，用戶感受不不到停復(fù)電過程。三相智能調(diào)荷荷開關(guān)滿足以以下技術(shù)要求求為防止多個換換相開關(guān)同時時動作時，設(shè)設(shè)備出現(xiàn)震蕩蕩總站需要確定定開關(guān)換相終端的動作次序，并注意動作時間間隔，在規(guī)定時間間間隔內(nèi)對同一支路只操作一個終端。在規(guī)定時間間間隔內(nèi)(如5min可設(shè)置)，對同一設(shè)備只操作1次。判斷上次次控制設(shè)備控控制是否成功，如成功，設(shè)設(shè)定成功閉鎖鎖，并累加動動作次數(shù);如失敗，設(shè)定失敗閉閉鎖，并累計計連續(xù)失敗次次數(shù)，如失敗敗次數(shù)達(dá)3次，將該設(shè)備備置事故閉鎖?！峨娔苜|(zhì)量-三相電壓允許許不平衡度》中對不平衡度度的概念及計計算方法有明明確規(guī)定。三相不平衡度是指指三相電力系系統(tǒng)中三相不不平衡的程度度，用電壓或電流負(fù)負(fù)序分量均方方根值與正序分量均方方根值的比值值來表示。三相不平衡度的算算法選擇三相電壓不平衡度度：U2:三相電壓正序序分量的均方方根值;U1:三相電壓負(fù)序序分量的均方根值。計算三相電壓不平平衡度，需知道電壓正序分量量和負(fù)序分量量的值。而在實際工作中，，測量各個矢矢量的大小以以及相位并不不可行，且通通過各矢量的的大小及相位位計算正序和負(fù)序分分量值，運(yùn)算算比較復(fù)雜。兩種不平衡度度計算方法的的比較三相電流不平衡度是通通過測量線路路首端三相負(fù)負(fù)荷電流的大大小，利用數(shù)數(shù)學(xué)方法計算算得出，三相電電流不平衡度的計計算式為：Imax:最大相負(fù)荷電電流；Iav:平均負(fù)荷電流流通過對比并結(jié)結(jié)合三相智能能調(diào)荷開關(guān)換換相調(diào)荷的原原理，擬選用用電流不平衡衡度作為本項項目計算三相相不平衡度的的方法。電力部有關(guān)規(guī)程明確指出出，變壓器二次側(cè)側(cè)的三相電流不平平衡度不能大大于10%，低壓主干線線及主要分支支線的首端三三相負(fù)荷電流流不平衡度不不得大于20%。為達(dá)到規(guī)程程要求，在本本項目中我們們選擇不平衡度閾值值為10%。每臺智能開關(guān)單單獨編號為n，三相智能開開關(guān)當(dāng)前狀態(tài)態(tài)設(shè)為S，根據(jù)其調(diào)相相閉合開關(guān)處于相序a,b,c的不同，s有a,b,c三種值，對應(yīng)每每臺三相智能能開關(guān)當(dāng)前電流一記為Ins。算法如下：設(shè)定一個監(jiān)測測周期T，T根據(jù)需要設(shè)定定時間。基于換相原理理的負(fù)荷平衡衡調(diào)節(jié)算法三相負(fù)荷不平平衡度設(shè)目標(biāo)函數(shù)f(k)=k-0.10，使f(k)<0位調(diào)整的目標(biāo)標(biāo)。在一個監(jiān)測周周期T內(nèi)，如果K<10%，不自動調(diào)整整程序；如果K≥10%，啟動調(diào)整程程序。假若了，，即A相負(fù)荷最大，B相負(fù)荷最小取調(diào)整參考值值將Is與∑Ina比較，n的取值從第一個a狀態(tài)的智能開開關(guān)編號，逐個增加，，直到Is<∑Ina，假若此時取個m個Ina，則將這m個狀態(tài)的智能開關(guān)的的調(diào)相開關(guān)，由a狀態(tài)調(diào)至b狀態(tài)。此時，這m個三相智能開開關(guān)控制負(fù)荷由A相調(diào)至B相。完成一輪調(diào)調(diào)整。再計算算當(dāng)前狀態(tài)下下的IA,IB,IC,計算三相負(fù)荷不平平衡度，如果K<10%本周期調(diào)整結(jié)束束；如果K≥10%，啟動第二輪調(diào)調(diào)整程序。直至K<10%。三相智能開關(guān)關(guān)調(diào)相程序算算法三相不平衡度度算法程序流程圖如圖3所示。參照配電自動化系系統(tǒng)通信，配電變壓器器與智能開關(guān)關(guān)的通信方式式可選擇光纖專專網(wǎng)、配電線線載波、無線線專網(wǎng)、無線線公網(wǎng)。六、配電變壓壓器與智能開開關(guān)通訊方式式的選擇1、配電線載波帶寬、穩(wěn)定性性和可靠性無無法滿足本項項目要求。2、采用無線專網(wǎng)方式式需建設(shè)多個基基站，建設(shè)投投資大，本項項目中不適用用。3、采用光纖專網(wǎng)的通信方式非非常理想，但但是這種接入入方式不具有有典型性，在在大面積實施施時，建設(shè)投投資非常大，，建成后運(yùn)行行維護(hù)費(fèi)用高高。以上三種方式式均不適用于于該項目中的的配電變壓器器與智能開關(guān)關(guān)的通訊。光纖專網(wǎng)、配配電線載波、、無線專網(wǎng)方式在《配電自動化技技術(shù)導(dǎo)則》中提出：無線線公網(wǎng)宜選擇GPRS/CDMA/3G；采用無線公網(wǎng)通信方式時應(yīng)符合相關(guān)關(guān)安全防護(hù)和和可靠性規(guī)定定要求。也就是指采采用無線公網(wǎng)方式時，既要考慮通信信傳輸時延，又要考慮安全全性。無線公網(wǎng)的選擇1、在通信運(yùn)營商本本地網(wǎng)（地區(qū)區(qū)范圍）內(nèi)，，3G移動終端到主站的時延延一般在10ms內(nèi)，在省網(wǎng)內(nèi)內(nèi)時延一般在100ms內(nèi)，比GPRS時延低。路由由器、防火墻隔離裝置的時延一一般在1ms內(nèi)。因此采用用3G通信方式，延時指標(biāo)有有保障。2、3G技術(shù)不僅可以以采用GPRS通訊的安全防護(hù)措施，而且由由于3G技術(shù)在空中接接口引入了CDMA機(jī)制，安全性性比GPRS更高。同時在在主站與通信運(yùn)營商互互連處可增加加隔離裝置，進(jìn)一步提高安全防護(hù)水平3G通訊方式的特特點ADSL接入方式用于智能換相相開關(guān)的通信信，與3G方式類似。因為采用3G比