定子铁心磁化试验引起的10kV系统三相不平衡度的实例分析探究

分析了发电机定子铁心磁化试验单相负荷下对10kV三相系统的影响。提出了通过引入三相不对称负荷序容量的概念,简化单相负荷引起的三相电压不平衡度与单相负荷容量的关系。得到了单相负荷下三相10kV系统的实际三相电压不平衡度与理论计算值之间的关系,对不对称负荷在实际电力生产中对三相系统的影响有着重要的借鉴意义。     

新型不平衡电压电流自动记录装置

由于高压配电网络各相对地电容不均衡,配电网络中又有单相供电、相线分布不对称、各相用电负荷不均衡、配电线路装用调压器(SVR)等原因,都会造成各相电压和电流不平衡.当电压、电流严重不平衡时,会引起配电网络故障,影响配电网络接地保护的正常工作、电子计算机的正常运行及用电设备的安全可靠性.而要及时发现、准确收集、正确统计和分析不平衡电压和电流的数据资料,又不是一件容易的事.     

电力系统的三相不平衡讲座：第六讲 改善三相不平衡的措施（上）

1 概述 由不对称负荷引起的电网三相电压不平衡可以采用下列措施: (1)将不对称负荷分散接到不同的供电点.以减小集中连接造成的不平衡度超标; (2)使不对称负荷合理分配到各相,尽量使其平衡; (3)将不对称负荷接到更高电压级上供电,以使连接点的短路容量Sk足够大(例如对于单相负荷,Sk大于50倍负荷容量时,就能保证连接点的电压不平衡度小于2％);     

电能质量讲座第九讲浅谈三相电压不平衡

电力系统三相电压平衡状况是电能质量的主要指标之一.三相负荷不平衡以及系统元件三相参数不对称都会引起电力系统三相不平衡.介绍了三相不平衡的基本概念、国家标准.详细阐述了三相电压或电流不平衡对电力系统和用户造成的危害,并给出了改善三相不平衡的措施.     

三相系统负序分量及其不对称度的数字滤过方法

一、研制负序测试仪器的必要性随着科学技术的发展,新的用电设备在不断增加,电力网中单相负荷和不对称三相负荷也日益增多,如电气化铁道、电弧炉、工频感应电炉、石墨化炉、电焊机、单相或单相三线电阻炉,以及拖动精密机床的两相电动机和某些专用工艺设备等。这些单相负荷和不对称三相负荷破坏了电力系统三相     

电力系统的三相不平衡讲座：第二讲 三相不平衡的干扰性负荷

随着国民经济的发展,电力系统中出现了大量不平衡负荷,以及一些单相大容量负荷(例如电阻炉、工频感应炉,石墨化炉),使电网三相电压不平衡日趋严重,危及电力系统的安全和经济运行。本讲对系统中两种较大的负序干扰源——电气化铁路和交流电弧炉的负序产生机理及其计算作些介绍,并用实测数据说明在电网中所造成的不平衡水平。     

弱电网牵引变电所群电压不平衡预评估与治理研究

采用单相交流工频25 kV供电制式的电气化铁路具有牵引功率大、速度快、能源利用率高、经济效益好等优点。但冲击性单相负荷接入电网后,会带来以三相电压不平衡为代表的电能质量问题,不利于电力系统的安全稳定经济运行,在弱电网中尤为明显。首先,分析了电气化铁路牵引负荷接入电网的负荷特性,利用电力系统仿真软件PSD建立“弱电网-牵引供电系统”仿真模型,分析牵引变电所群接入电网方案变化对电压不平衡的影响;其次,依据GB/T 15543―2008《电能质量三相电压不平衡》,评估不同方案下系统各节点电压不平衡度;最后,基于单三相组合式同相供电系统,实现对电压不平衡超标牵引所群的治理。     

电能质量国家标准(5)三相电压不平衡标准

电力系统中三相电压不平衡主要是由负荷不平衡,系统三相阻抗不对称以及消弧线圈的不正确调谐所引起的。由于系统阻抗不对称而引起的背景电压不平衡度,很少超过0．5％。一般架空电网的不平衡度或不平衡电压不超出0．5％～1．5％的范围,其中1％以上的情况往往是分段的架空电网,其换位是在变电所母线上实现的。电缆线路的不对称度等于零．因为无论是三芯电缆或单芯电缆,各相心线对接地包皮来说都处于对称的位置。     

低压配电网三相电压不平衡分析及抑制综述*

在低压配电网中单相负荷的随机性和不确定性导致电网的电能质量问题愈发严重,针对三相电压不平衡对电网带来的安全稳定问题越来越凸显,着眼于三相电压不平衡产生的原因及现状分析,探讨提高检测不平衡电流的精度和速度的方法,以便对三相电压不平衡进行更好的治理,同时提高电力系统电能质量,确保电网安全稳定运行。     

供电电压不平衡时系统中周期性负荷能耗和温升的试验研究

为了研究供电电压不平衡对系统中周期性负荷能耗及温升的影响,设计了相应试验研究方案．将带不同类型负载的异步电机相互组合实现模拟系统中的周期性负荷,并系统研究了供电电压不平衡情况对此类负荷能耗及温升的影响。研究结果表明：供电电压不平衡引起电机最大输出功率降低的同时还会导致能耗增加．在电压不平衡度为2％和4％时,电机带载能力分别降低17％和29％;当带80％额定负荷时,2种不平衡度下的能耗分别增加1．6％和3。5％;此外,通过对电压不平衡对电机温升影响的研究,发现当不平衡度为4％、电机带额定负荷运行时,其温升比正常运行时高约100℃,这将导致电机使用寿命降低约50％。     

计及负序电流均衡的孤岛微电网电压不平衡协同控制策略

孤岛微电网中,由于公共耦合点(PCC)处存在大量单相负荷和非线性负荷,系统易出现三相电压不平衡及负序电流无法均衡分配问题。为此,在分析不平衡补偿与负序电流均衡机理的基础上,提出一种基于动态一致性算法的电压不平衡补偿及负序电流均衡控制策略。在分布式二次控制层中,通过分布式稀疏通信网络实现相邻的分布式电源间实时数据交换,采用动态一致性算法估算全局平均电压和平均负序电流,自适应调节电压不平衡补偿参考向量,以实现电压不平衡补偿和负序电流的均衡控制。该控制策略不仅实现了公共耦合点处电压不平衡补偿,还解决了分布式电源(DG)间因线路阻抗分布不均的负序电流均衡控制问题。最后,通过仿真与实验验证了所提方法的有效性和可行性。     

基于自适应负序电流虚拟阻抗的微电网不平衡控制策略

微电网中单相负荷的存在导致负序电流和电压的产生,对微电网系统的稳定性产生了影响。线路参数的差异影响了微电源的负序电流分配能力,降低了微电源的可靠性,而负序电压比例的增大会降低微电网系统的电能质量。提出一种可提高微电网负荷不平衡工况下供电质量和稳定性的综合控制策略,在微电源控制中增加了自适应的负序虚拟阻抗,采用负序电流幅值调节负序虚拟阻抗值,通过自适应负序虚拟阻抗设计,可实现孤岛模式负荷不平衡工况下多微电源负序电流的精确分配。分析了自适应负序虚拟阻抗特性变化对公共耦合点(PCC)电压不平衡度的影响,为降低PCC电压的不平衡度,给出了一种提高负荷节点电压电能质量的二次控制方法。实验结果验证了控制策略的正确性和有效性。     

基于本地功率基准的异常用电监测方法

目前电力系统中有不平衡负荷存在,不平衡负荷会引起电能计量的误差。对于这些计量误差的处理目前普遍在主站结算并归于线损。本文为判断用户是否使用不平衡负荷及其所引起的误差值,利用电力系统中电压电流关系推算出不能直接测量的电压电流值,并应用三相四线制功率计算方法建立本地功率基准,与实际功率加以比较,判断用户是否存在不平衡负荷,并将计量误差量化。这对于防窃电、安全用电有重要作用,同时对于和电力系统的节能降损也起重要作用。通过Matlab仿真分别对正常用电和存在不平衡负荷用电分别进行仿真,对比验证,结果表明不平衡负荷用电时,存在计量误差,并且电力部门少计量了使用不平衡负荷用户所消耗的电能。     

三相不平衡对配电网的影响分析

正三相电压或电流不平衡会对电力系统和用户造成一系列的危害,主要有降低变压器的出力,危及配电变压器的安全和寿命;使电动机定子的铜损增加,产生制动转矩,从而降低电动机的最大转矩和过载能力;引起发电机的附加发热和振动,危及安全运行和正常出力;增加输电线路的损耗。此外,在低压配电线路中,三相不平衡会引起照明灯具寿命缩短(电压过高)或照度不足(电压过低)以及电视机的损坏。对于通信系统,会增大干扰,影响正常通信质量。三相不平衡引起以负序分量为起动元件的多种保护发生误动作(特别是当电网同时存在谐波时),     

电压不平衡对电动机性能的影响

工业供电电网承担的负载比较繁杂,有单相,也有三相,各供电点的三相电压不可能完全平衡。因此,三相电动机运行时,其端子电压也不是完全平衡。三相电压不平衡,电动机的三相电流就不平衡,当电动机以额定功率运行时,三相中的一相或两相的电流将超过额定值,其余相可能低于额定值,超过额定值的相绕组温升将会增加。不平衡的三相电压系统含有负序电压分量,它将在电动机气隙中形成逆转磁场,产生制动转矩,劣化电动机运行性能。严重时,电动机不能正常起动和运行。本文仅就电压不平衡对电动机性能的影响和运行中应注意的问题作简单的探讨。     

直接电流控制的SVG补偿不平衡电压的研究

针对电能质量中的电压不平衡问题。提出了一种用静止无功发生器抑制公共连接点(Point of Common Coupling，简称PCC)处不平衡电压的控制方法。本文将静止无功发生器控制为受负载端负序电压控制的电流源．以该补偿电流的作用来降低PCC处电压的不平衡度。文中分析了其补偿性能与各参数间的相互关系．介绍了PCC处负序电压的适时检测方法。仿真和实验结果表明，该方法可有效补偿电源或负载引起的电压不平衡问题．从而满足电力负荷对电网电压质量的要求。     

阻抗匹配平衡变压器的应用

电力牵引负荷是电力系统的一种重要负荷,以单相工频交流电作为牵引动力的电气化铁路,由于自身的工作特点,会使三相供电系统处于不对称运行状态,在系统中引起负序电流,使电力系统的运行受到影响。采用阻抗匹配变压器可有效地解决这一问题。介绍了阻抗匹配平衡变压器的一般原理,对YN／△接线三相变两相阻抗匹配平衡变压器的电压、电流关系及电气化牵引变电所变压器差动保护的实现方法进行了推导,指出了阻抗匹配平衡变压器的一些特点。现场运行表明其适合于在电气化铁路的电力线路上使用。     

基于混合遗传算法的三相负荷不平衡无功就地补偿方法

由于电力系统中负荷的不均匀分配,导致配电网中发生三相负荷不平衡状况,严重影响供电质量,提出基于混合遗传算法的三相负荷不平衡无功就地补偿方法。检测三相负荷,获取电力系统中的三相电流和三相电压,计算三相负荷不平衡度,筛选出三相不平衡负荷,确定无功就地补偿容量,基于混合遗传算法建立无功就地补偿数学模型,实现三相负荷不平衡无功就地补偿。仿真实验结果表明,本文所提方法可以快速、准确地补偿电力系统无功电流以及三相负荷不平衡,验证了此方法的有效性。     

电力系统的三相不平衡讲座：第一讲 电力系统三相不平衡的基本概念及其计算式

电力系统三相电压平衡的状况是电能质量的主要指标之一。电力系统三相不平衡是由于三相负载不平衡以及系统元件三相参数不对称所致。三相不平衡将导致旋转电机附加发热和振动,变压器漏磁增加和局部过热,电网线损增大以及多种保护和自动装置误动等等。将电力系统正常运行时三相不平衡度控制在一定范围内,以保证对用户的供电质量是电业部门的主要职责之一。国标《电能质量 三相电压允许不平衡度》(GB/T15543—1995)是针对电力系统正常运行工况而制定的。标准规定了三相电压不平衡度的允许值及其计算、测量和取值方法。为了帮助广大电力工程技术及管理人员理解该标准,本刊现请电力科学研究院林海雪撰写讲座,对电力系统不平衡的相关问题进行介绍。讲座分为六讲,包括三相不平衡的基本概念及其计算式、三相不平衡的干扰性负荷、三相不平衡的危害、标准、测量以及改善三相不平衡的措施等内容。     

实现有源功率解耦控制的改进三相四桥臂拓扑

传统三相四桥臂拓扑在含单相/三相不平衡负载或源的微电网系统中备受关注。然而当采用现有策略控制电压三相平衡时,由于单相/三相不平衡负载或源的存在,交流侧电流存在负序分量,将引起瞬时功率二次脉动,耦合到直流侧,导致直流电压或电流含有二次纹波,影响系统性能和寿命。针对该问题,文中提出了一种改进的三相四桥臂拓扑,并通过有源功率解耦控制,在不增加开关器件的基础上,使交流侧的二次脉动功率由交流侧电容提供,直流侧仅需提供交流侧平均功率分量,实现功率解耦并减小系统总电容量。其次,分析了所提拓扑直流侧所需最低电压和开关器件电流应力的影响因素。最后,仿真以及实验结果表明所提改进拓扑和策略在保证电压质量的同时可以实现有源功率解耦,有利于改善系统性能并实现直流侧电容轻量化。