三相负荷平衡装置技术要求.docx

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三相负荷平衡装置

LBC

10

目录

1.概况 2

2.总则 2

3.应用技术条件 2

3.1.标准和规范 2

3.2.使用环境条件 4

4.技术参数及性能要求 4

4.1.原理示意 4

4.2.主要技术参数及特点 6

5.供货范围 7

6.实际投运情况 7

1.概况

农村公用配变普遍采用三相四线供电方式，由于农村村庄单相负荷居多其开关的随意性，加上三相负荷分配不均。

因此，存在着不同程度的配变三相负荷不平衡状况。

三相负荷不平衡产生的损耗在低压电网部损耗中占有一定比例，不平衡度越大，损耗越严重，还会影响配变和用电设备的安全运行以及电压质量，造成配变烧毁及居民电器烧毁事件屡有发生。

所以，采取有效措施，降低配电变压器三相负荷的不平衡度，将不平衡控制在一定范围，是农村低压配电网络降低电能损耗的有效措施之一。

我公司研制的配网三相负荷平衡器是一种用于平衡三相负载的新型电力电子装置。

该装置具有体积小、效率高、可靠性好的特点，主要应用于三相不平衡、电压质量低、线损严重的配电网中，通过平衡三相负载、改善配电网电能质量、提高变压器的利用率、降低线损。

2.总则

2.l本技术说明适用于三相负荷平衡LBC装置，它提出了该设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。

2.2本技术说明提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，提供符合工业标准和本规范书的优质产品。

2.3本技术说明所使用的标准如遇与供方所执行的标准不一致时，按较高标准执行。

3.应用技术条件

3.1.标准和规范

应遵循的主要现行标准，但不仅限于下列标准的要求，所有设备都符合相应的标准、规范或法规的最新版本或其修正本的要求，除非另有特别外，合同期内有效的任何修正和补充都应包括在内。

GB7251.1

低压成套开关设备和控制设备第一部分型式试验和部分型式试验成套设备

GB/T135139.1

低压熔断器第1部分：

基本要求

GB/T1408.3

低压开关设备和控制设备第3部分开关、隔离器、隔离开关和熔断器组合电器

GB4208

外壳防护等级（IP代码）

GB10229

电抗器

GB/T16935.1

低压系统内设备的绝缘配合第一部分：

原理、要求和试验

GB/T15576

低压成套无功功率补偿装置

GB/T14549

电能质量公用电网谐波

GB/T15945

电能质量电力系统频率偏差

GB/Tl2325

电能质量供电电压偏差

GB/T15543

电能质量三相电压不平衡

GB/T12326

电能质量电压波动与闪变

GB/T18481

电能质量暂时过电压和瞬态过电压

GB/T15291

半导体器件第6部分晶闸管

GB/T3859.1

半导体变流器基本要求的规定

GB/T3859.2

半导体变流器应用导则

GB/T3859.4

半导体变流器包括直接直流变流器的半导体·自换相变流器

GB/T13422

半导体电力变流器电气试验方法

GB/T17626.2

静电放电抗扰度试验

GB/T17626.3

射频电磁场辐射抗扰度试验

GB/T17626.4

电快速瞬变脉冲群抗扰度试验

GB/T17626.5

浪涌（冲击）抗扰度试验

DL/T597

低压无功补偿控制器订货技术条件

DL/T781

电力用高频开关整流模块

DL/T842

低压并联电容器装置使用技术条件

DL/T1053

电能质量技术监督规程

JB7113

低压并联电容器装置

JB/T3085

电力传动控制装置的产品包装与运输规程

JB/T3085

电气传动控制装置的产品包装与运输规程

国家电网生（2009）133号《国家电网公司电力系统电压质量和无功电力管理规定》

国家电网科（2008）1282号《国家电网公司电力系统无功补偿配置技术原则》

3.2.使用环境条件

序号

名称

单位

要求值

1

安装地点

户外

2

周围空气温度

最高气温

℃

+45

最低气温

-10

最大日温差

℃

25

3

海拔

m

2000m及以下

4

工作制度

365天/年，24小时/天

5

湿度

日相对湿度平均值

％

98

月相对湿度平均值

90

6

地震强度

°

7

耐受地震能力（水平加速度）

g

0.2

耐受地震能力（垂直加速度）

g

0.1

4.技术参数及性能要求

4.1.原理示意

三相负荷平衡装置LBC是用于平衡台区变有功电流的农网低电压治理产品。

安装示意图如下：

系统原理图如下：

装置开启后，通过外接电流互感器（CT）实时检测系统电流，并将系统电流信息发送给内部控制器进行处理分析，以判断系统是否处于不平衡状态，同时计算出达到平衡状态时各相所需转换的电流值，然后将信号发送给内部IGBT并驱动其动作，将不平衡电流从电流大的相转移到电流小的相，最后达到三相平衡状态。

4.2.主要技术参数及特点

装置主要技术指标：

技术参数：

项目

规格

工作范围

400V±15%

相数

三相四线

工作频率

50Hz

平衡负荷电流能力

50A～150A根据需求可选

响应速度

10ms

安装方式

并联

通信接口

配备GPRS、RS485/RS232接口

产品特点：

无触点，长寿命，调节快，高效率，免维护。

（1）主电路逆变器采用国际著名品牌的IGBT器件。

（2）具有多种控制模式，可自由设定。

（3）可方便地通过并联实现扩容。

（4）过电流限制：

采用可靠的限流控制环节，装置能在自己的额定容量范围内最大限度的进行补偿，维持正常工作，不会出现过载烧毁等故障。

（5）具备完整的保护功能，包括过载、过电流、短路等，具备系统启动自诊断功能。

（6）具有缓冲启动控制回路，能够避免自启动瞬间过大的投入电流，并限制该电流在额定范围之内。

控制系统和逆变器之间的采用隔离传输信号，避免电磁信号的干扰，装置工作更加稳定可靠。

（7）控制器：

计算与逻辑处理采用全数字化技术，采用DSP并配有功能强大的FPGA芯片，能够并行处理大量数据、实时数字运算，运算结果精度高，响应速度快。

（8）采用中文汉字液晶显示面板，具有故障报警及追忆功能，在面板上能实时显示运行状态,以及设定运行参数。

（9）分相独立控制、既能平衡负荷电流。

（10）装置采用柱上安装，具有安装周期短，运输方便，调试周期短。

5.供货范围

设备名称

型号

备注

台区变负荷平衡装置LBC

XDLBC-33/400　

分补、共补结合　

台区变负荷平衡装置LBC

XDLBC-50/400　

分补、共补结合　

台区变负荷平衡装置LBC

XDLBC-66/400　

分补、共补结合　

台区变负荷平衡装置LBC

XDLBC-100/400　

分补、共补结合　

6.实际投运情况

LBC100/50试运行效果验证

两台三相负载平衡装置XDLBC-100、XDLBC-50，已经在某供电所农网台区配电变压器，安装挂网试运行，需要验证其实际运行效果。

以下为在两个台区变的“配电台区综合控制系统”上取获的、分别为补偿前后3天的负荷电流曲线图：

装置安装运行前变压器负载电流：

安装运行后变压器负载电流：

为了验证数据的可信性，从第三方测量系统“配电台区综合控制系统”获取，其全天运行电流曲线图可在PC机上显示出来，可清楚直观地反应出各台区配变的三相电流及功率因数的大小情况，通过在LBC安装运行前后的数据对比，便可验证出电流不平衡及无功补偿的运行效果。

验证结论：

从以上两台变压器在安装LBC前后的电流曲线图对比可以清楚直观地看出，安装前两台变压器每天的A、B、C三相电流不平衡现象突出（电流曲线不重合），特别是在每天的用电高峰时的，不平衡度超过50%；安装LBC后两台变压器全天的三相电流曲线基本完全重合，补偿效果明显（不平衡度降至5%以下），使变压器的三相平衡输出，防止三相负荷不平衡带来危害，保障变压器安全运行，有效地优化电能质量、降低损耗、保护精密设备、消除电力事故隐患，保证配电网络的安全、稳定及经济运行。