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2018-09-17

2018年6月下旬,本公司受南方电网广州分局邀请在荔湾区兄弟园街道进行ETCR5500换相开关式三相不平衡治理装置试点安装,本装置具有等电压0毫秒无缝换相技术,能真正实现换相不中断供电;换相过程无涌流,换相平稳可靠;精准定位换相器,确保配网各支路逐段平衡;对各类用电设备无不良影响等特点。考虑到本台区对比以往试点台区负载率较高,三相电流不平衡度较大,治理效果较明显,且本次安装更具规范性、普遍性,因此作为案例供大家参考。


图1 换相开关式三相不平衡治理案例-广州荔湾兄弟园试点方案图

图1   换相开关式三相不平衡治理案例-广州荔湾兄弟园试点方案图


本台区台变低压输出共有三个支路,常年负荷较大,且用电负荷波动较大,各相电流严重不平衡,一天内各相电流呈现高低交错,通过人工定期调相难以解决,常常引发用户由于单相过载跳闸而投诉。经调查计算,台区变压器容量为500kVA(箱式),变压器额定电流为720A,变压器平均负载率73%左右,最大负载率为94%,台区三相电流不平衡度为44%。符合负载率高于20%,不平衡度大于25%的要求,此类台区更能充分发挥设备的作用。根据安装指南,容量为500kVA变压器的台区,换相器的推荐安装数量是14台,但是本台区实际使用了13台换相器经已使台区三相电流不平衡度小于要求的15%。


主控器的安装选择:

ETCR5500-BMC换相开关式三相不平衡治理装置主控器(以下简称主控器)需要安装在配电变压器旁,户外安装时,高度一般距离地面不低于2.5米, JP柜内空间足够的情况下可安装于柜内。户内安装时,应选择易于天线引出户外的墙壁上,高度一般距离地面不低于1.5米。主控器实时检测变压器低压侧三相电流、电压数据,综合各换相器实时工作相及其负荷电流、电压,自动生成最优配置指令,该指令通过无线通信发送到相应的换相器,由换相器自动完成负荷的相间切换,从而使三相负荷逐步趋向于平衡。因为本台区设备较旧,配电柜内空间不足,所以本次主控器选择安装在配电柜外的一个计量箱内, 借用了计量箱内原本存在的计量CT检测总输出的各相电流,引出天线固定在离变压器一定距离且信号良好的位置。由于ETCR5500可以只用一套CT即可检测出各支路的不平衡点,省去了在三个支路安装9个CT的麻烦,安装简单、方便、经济。


图2 换相开关式三相不平衡治理案例-500kVA变压器及附加表箱

图2   换相开关式三相不平衡治理案例-500kVA变压器及附加表箱

图3 换相开关式三相不平衡治理案例-主控器安装位置

图3   换相开关式三相不平衡治理案例-主控器安装位置

图4 换相开关式三相不平衡治理案例-主控器监测实时三相电流值

图4   换相开关式三相不平衡治理案例-主控器监测实时三相电流值

图5 换相开关式三相不平衡治理案例-主控器计算实时台区数据

图5   换相开关式三相不平衡治理案例-主控器计算实时台区数据

图6 换相开关式三相不平衡治理案例-主控器查看换相器实时信息

图6   换相开关式三相不平衡治理案例-主控器查看换相器实时信息


换相器的安装选择:

ETCR5500-PEX换相开关式三相不平衡治理装置换相器(以下简称换相器)安装选点时一般需要遵循以下原则:

1)换相器安装点的火线必须能通过查线、校线、台区相线识别仪核相等方式确定相别。

2)换相器宜选择4-8个单相用户的T接点; 或通过拆分、组合变成4-8个单相用户的安装点;若用户数不足4-8户,应尽量保证不低于3个。

3)换相器宜选择尽量靠近三相四线电缆的安装点,以减少电缆长度及工程量。

4)换相器应尽量避免选择用户门口上方或门前的安装点,避免引起争议。

5)换相器禁止选择三相电表用户的安装点。

6)若小分支线为单相线路,在分支线路上用户数量不大于8户时,可在T接点安装换相器。

7)当有运行数据,则进行精准治理,换相器各相数量计算公式为:A(B、C)相换相器数=换相器基数xA(B、C)相总电流/三相总电流和。当无运行数据,换相器应平均安装在各相上,每相换相器数量=总数÷3


本台区换相器按电流图分配在A、B、C相上,A相分配4台换相器,B相分配3台换相器,C相分配6台换相器。13台换相开关在主控器的控制下形成了一个小局域的智能负荷自动调度系统。这样三个支路在有序的调度下实现了负荷平衡。由于本台区为城中村居民用电器较多,每台换相开关控制单相表2至4户。尽量选取用电量大的用户,使用电流表测量用户电表火线输出电流确定。安装换相器时三相四线进,一火一零出,注意确定各相相位,因为实际场合中,各相相位较为混乱,可配合使用ETCR1100台区相线识别仪进行安装,引出天线固定在信号尽量良好的位置。


图7 换相开关式三相不平衡治理案例-换相器安装位置

图7   换相开关式三相不平衡治理案例-换相器安装位置

图8 换相开关式三相不平衡治理案例-该户晚上空调用电量非常大

图8   换相开关式三相不平衡治理案例-该户晚上空调用电量非常大

图9 换相开关式三相不平衡治理案例-房屋密集的阴暗处换相器也能正常通信

图9   换相开关式三相不平衡治理案例-房屋密集的阴暗处换相器也能正常通信


本产品配套操作后台可进行数据记录、远程操控等功能,由主控器装配的GPRS模块进行上传和通信。下面图10为主控器完成安装,装置系统未投入使用时记录的数据,可见不同相的电流不平衡度非常大,当天晚上11时左右最大最小相电流相差接近180A,零线电流也高达145A。若台区运行在电流高度不平衡度的环境中,会导致单相过载、末端低电压、线路线损增大、变压器损耗增大等隐患,严重时甚至会发生火灾等危害。


图10 换相开关式三相不平衡治理案例-台区治理前电流数据

图10   换相开关式三相不平衡治理案例-台区治理前电流数据


经过ETCR5500换相开关式三相不平衡治理装置一周的治理,见图11,晚上用电高峰期最大最小相电流相差平均30A左右,零线电流也稳定在30A左右,三相电流不平衡度明显改善。


图11 换相开关式三相不平衡治理案例-ETCR5500运行一周后台区电流数据

图11   换相开关式三相不平衡治理案例-ETCR5500运行一周后台区电流数据


在本案例中,荔湾区兄弟园街道的负载率、台区三相电流不平衡度都非常大,因此存在着较大的安全隐患。经过ETCR5500换相开关式三相不平衡治理装置一段时间运行,该设备运行平稳、可靠,调控准确、快速,使得该台区的安全运行大为提高。而且由于电流平衡后,线路中性线电流明显减小,线路损耗显著降低,同时末端电压的稳定性也明显改善。试用证明该装置在治理老大难台区、改善台区供电运行的安全性、降低损耗、稳定末端电压方面效果很好,且能从根本上解决用户问题。很具推广价值。

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