关于使用调整不平衡电流补偿装置的可行性分析秦涛

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1、关于使用调整不平衡电流补偿装置的可行性分析秦涛秦涛（国网白山供电公司城丙供电分公司吉林白山134300）中图分类号：G71文献标识码：A文章编号：ISSN1004-1621（2014）01-042-02一、概述电网中三相间的不平衡电流是普遍存在的，在城市低压配电网及农用电网中由于大量单相负荷的存在，三相间的电流不平衡现象尤为严重。电网中的不平衡电流会增加线路及变压器的铜损，增加变压器的铁损，降低变压器的出力甚至会影响变压器的安全运行，会造成三相电压不平衡因而降低供电质量，甚至会影响电能表的精度而造成计量损失。1、不平衡电流对系统铜损的影响由于系统的铜损是与

2、电流的平方成正比的，因此通过理论分析可以容易地证明：即忽略零线的损耗，当三相电流平衡的时候，系统的铜损最小。如果三相电流不平衡，在最严重的状态下，将比平衡状态的铜损增加3倍！2、不平衡电流对变压器铁损的影响现有的10/0.4KV的低压配电变压器多为YynO接法三相三柱铁心的变压器。YynO结线组的配电变压器与同容量同规格的Dynll结线组的配电变压器对比，其空载损耗及负载损耗均较小，有利于降低配电网中的电能损耗。但是，对于这种类型的变压器，当二次侧负荷不平衡且有零线电流时（零线电流即为零序电流），而在一次侧由于无中点引出线因此零序电流无法流通，故零序电流不

3、能安匝平衡，相对地电压的对称会受到影响，中性点会偏移。由计算得知，当零线电流为额定电流的25%时，中性点移位约为额定电压的70%,尚不致严重地影响到三相相电压的不平衡。国家标准GB50052-95第6.08条规定："当选用YyNO结成组别的三相变压器，其由单相不平衡负荷引起的电流不得超过低压绕组额定电流的25%,且其中一相的电流在满载时不得超过额定电流值。”由于上述规定，限制了YyNO结线配电变压器接用单用单相负荷的容量，也影响了变压器设备能力的充分作用。电流不平衡会造成三相电压不平衡因而降低供电质量。由于YyNO结线组的配电变压器零序激磁阻抗较人，因此零

4、线电流会造成较人的电压变化，形成比较严重的三相电压不平衡现象，不但影响单相用户，对三相用户的影响更大(负序电流的反向磁场使三相电机的损耗加大)。3、解决不平衡电流的办法0前，国内外有一种静止同步补偿器(STATCOM)的产品，艽基本原理是采用电力电子元件IGBT,将三相电整流然后再逆变成三相交流的方法模拟无功负荷达到稳压、稳频、稳相的目的。该产品相当于一台三相电动机拖动一台三相发电机，虽然可以消除电网的不平衡电流，但是成本过高。国内还奋一种产品，采用单相电容器分相补偿电容，以达到平衡三相电流的B的。但是，这种方法使少投其至不投补偿电容的相得不到良好的补偿。

5、并且，采用这种方法在某些情况下虽然可以使三相电流的大小相等，但是由于三相的补偿程度不同，零线仍然会有电流。此外，为了减轻零序电流对变压器的不利影响，有人建议推广Dynll连接组的变压器。而冇的电力公司则干脆推广使用单相变压器。而我们现在研究的HTDK-DY型调整不平衡电流功率因数补偿装置，不但可以将三相的功率因数均补偿至1，而且可以将三相间的不平衡奋功电流调整至平衡。二、HTDK-DY型调整不平衡电流功率因数补偿装置构成HTDK-DY型调整不平衡电流功率因数补偿装置由控制器、开关网络、电容器组构成。三、HTDK-DY型调整不平衡电流功率因数补偿装置的基本原

6、理调整不平衡电流的方法利用了一个基本原理，即在相线与相线之间跨接的电感或者电容量具冇在相线之间转移冇功功率的作用。当实际的负荷相当于若干个电阻吋，只要按照各个电阻的情况分别计算出补偿量，再按照迭加原理相加就可以了。但是这样调整不平衡电流的方法也带来•-个问题，就是需要使用电感。在调整不平衡电流的装置里安装大量的电感是一件很麻烦的事情，电感又大又重，成本很高，损耗较大。所幸的是，在实际的系统中，往往拥冇大量的感性负荷，正是因为这些感性负荷的存在，才需要进行功率因数补偿。而负荷中的电感正好可以为我们所利用。理念分析与现场实验均表明：只要恰当地选择电容器的接法，

7、就可以达到即补偿功率因数又调整不平衡电流的目的。与相线之间也可以接于相线与零线之间，因此结构比较复杂，成本比普通的三相电容器同吋投切的补偿装置要稍高一些。但是由于艽达到的效果是普通补偿装置所达不到的，如果应用于三相电流不平衡的场合，其性能价格比优于其他任何形式的补偿装置。四、与其他类型的补偿装置的比较如果使用三相电容器同时投切的补偿装置来进行补偿，由于三相的电感量不同，只能参照A相的电感量来进行补偿，否则A相就会产生过补偿。投入三相电容器后，虽然三相的电流都奋所减小，但是三相间的不平衡程度反而奋所加剧，未投电容器前C相与A相的电流比为2:1,投入电容器后C

8、相与A相的电流比反而变成了2.09:1。可以看出，三相电容器冋吋投