三相不平衡调节装置技术方案汇总

三相不平衡调整装置方案产品研发背景目前，在国家电网公司中、低压配电网系统中 ,存在着大量的单相、不对称、非线性、冲击性负荷 ,三相负荷系统是随机变化的，这些负荷会使配电系统产生三相不平衡，三相负荷不平衡会导致供电系统三相电压、电流的不平衡，引起电网负序电压和负序电流 ,影响供电质量，进而增加线路损耗,降低供电牢靠性.三相不平衡治理装置是特地针对上述问题而研发的一款产品 ,不同于传统的治理装置，它融合了半导体器件与接触器开关的优点，能够避开接触器开关在负荷投切瞬间产生的较大涌流和开通、关断时间间隔长的问题 使负载用户在负载换相投切过程中可正常供电；也能避开半导体器件长期很好的支撑作用。产品技术参数装置标准配置装置标准配置系统参数掌握器接线方式工作状态冷却方式噪声供电电源采样精度通讯接口绝缘电阻绝缘强度外壳防护等级机械尺寸三相不平衡调整装置主掌握器＊1+换相开关*9三相四线制正常运行，故障报警，电源供电自然散热≤65dB220V/50Hz，40W≤1%GPRS/RS485﹥1MΩ2023VAC，60sIP54400*350*150(宽＊高*深)mm换相换相开关重量环境温度环境湿度海拔额定电压额定频率额定电流最大允许电流换相时间通讯接口绝缘电阻绝缘强度外壳防护等级机械尺寸重量环境温度环境湿度海拔10kg—25~45℃0～95％，无凝露≤1000mAC380V50Hz100A150A≤10msGPRS/RS485﹥1MΩIP54250*500＊200〔宽*高＊深〕mm15kg—25～45℃0~95％，无凝露≤1000m技术方案总体方案GPRS主掌握器是整个装置的掌握终端，每套装置只有一个主掌握器.它负责采集上传的运行状态和故障信息，然后做出相应的掌握操作。GPRS每套三相不平衡调整装置只有一个主掌握器，但换相开关的数量是不定的,装置的现场应用状况比较简单多样，具体的应用方案这里不一一列举,下面主要介绍主掌握器和换相开关的技术方案和具体实现。硬件方案主掌握器主掌握器由开关电源、主掌握器板卡、机壳构造组成。示意图如以下图所示开关电源开关电源为主掌握器提供电源，电源入口从配网取电，额定电压为220V/50Hz，输出为DC24V，20W，选取衡孚的HF—35W-SE-24主掌握器板卡主掌握器板卡是主掌握器的核心部件，电源输入为DC24V，要具备电压检测产，具体技术指标和功能需求参见外包技术协议.掌握器板卡外壳掌握器箱体构造安装掌握器全部器件,可户外、户内安装使用，可柱上安装。防护等级要求IP54。主要功能参数采集变压器出口三相电网电流；计算电网负载电流不平衡度,制定三相不平衡调整方案；装置运行状态指示功能；GPRS485防护等级：IP54；安装方式：壁挂安装；工作环境温度：-25～45摄氏度;工作环境湿度:0~95％无凝露。3。2.2换相开关成示意图如以下图所示。触发板触发板主要负责掌握换相开关的换相操作，外包给外协厂家进展设计生产,相机技术功能指标可见技术协议。开关电源DC24V，20W,HF-35W—SE-24晶闸管MTX110—1800V，两种型为备选。接触器接触器型号:ABB的AX32—30—01—80电流互感器电流互感器型号:兵字的TA2739—01构造箱体灯区、手动设置区.主要功能参数负载电流检测功能；换相功能，接触器驱动功能、晶闸管驱动功能；接触器、晶闸管状态检测功能；GPRS485换相开关运行状态指示功能;换相手动操作功能；换相开关物理地址定义功能；防护等级：IP54;安装方式：壁挂安装;工作环境温度:-25～45摄氏度;工作环境湿度:0~95%无凝露.3。3软件方案3。3.1整套装置的软件掌握系统由掌握程序和换相程序组成,主控程序与换相程序上传信息。它们之间分工不同相互协作,共同完成装置的运行掌握。以下图是软件掌握系统示意图。的汇总与分析运算.载电流信号与装置运行状态信息并上传给主控程序。信息采集功能总线电压信号采集功能，检测配电变压器低压侧电网电压信号。总线电流信号采集功能，检测配电变压器三相输出电流。通过GPRS〔如08C，装置的第8C相、运行状态信息〔含当前运行相、故障信息。可依据外部编码器电路输入的信号来设置换相等待时间。掌握计算功能装置的主控功能。治理掌握装置的正常运行.三相电流不平衡度计算功能。各换相开关支路负载电流计算功能。,使电网三项电流到达平衡。依据换相开关上传的物理地址,对各换相开关进展分组定义功能。LED灯的亮、灭，指示电源供电、正常运行、故障报警三种状态。故障信息发送功能,发送故障代码到手机和电脑中。通讯功能485通讯、GPRS无线通讯。装置内掌握器与各换相开关承受GPRS通讯传输数据。装置通过GPRS向用户的手机和电脑发送数据信息.设备检修、重设置参数或更软件程序时承受485通讯.掌握策略系统级掌握框图装置级掌握策略换相开关采集的每一路电流，…。，掌握器采集的配电变压器出口总电流，然后按各相总电流大小排序,由大到小分别为x，y，z求总平均值：其中大于零，小于零；假设大于零，则x、y相的换相开关中分别找出与、接近的负荷切换到z相，在动作之前，先进线预判，假设预判结果比动作之前要差，则维持不动作；假设小于零，则x找出与、接近的负荷切换到y、z相，在动作之前，先进线预判,假设预判结果比动作之前要差，则维持不动作；x找出与接近的负荷切换到y、z相，在动作之前，先进线预判，假设预判结果比动作之前要差，则维持不动作；当变压器轻载时,不进展不平衡调整,轻载定义为负载率小于等于30％掌握算法不平衡推断依据和计算方法以三相电流不平衡度超过15％作为动作判据不平衡度计算CT,15%系统级掌握需要采集数据序号信息名称信息内容备注1各换相开关物理地址信息换相开关的物理地址编号，由换相开关上传。2各换相开关的默认导通信任息默认导通相是哪一相，由换相开关上传。3各换相开关的当前导通信任息换相开关的当前导通相是哪一相，由换相开关上传。4各换相开关的运行状态信息换相开关当前的运行状态，正常运行、故障报警，由换相开关上传5各换相开关的负载电流信息实时的负载电流数值，由换相开关上传6各换相开关的手动换相命令信息手动换相命令信息,由换相开关上传7三相电网电流信息实时三相电网电压数值，由掌握板采集。8换相等待时间〔拨码开关进展手动设置，定义当不平衡度超过限制后等待多久下达换相操作命令。5)故障保护原则当装置内的掌握器或装置内的换相开关消灭故障时,装置的保护原则有两条在不会发生事故的状况下，优先确保用户用电畅通。设备可带故障运行。3。3。3信息采集功能负载电流采集功能。硬件地址编码功能。依据外部输入编码器信号定义开关的物理地址手动换相功能.接收外部手动掌握信号，掌握开关进展换相操作。GPRS无线通讯接收掌握器发送的信息。掌握计算功能换相开关换相操作的规律掌握功能.晶闸管和接触器的驱动掌握功能。晶闸管和接触器的状态信息检测功能。运行状态指示功能。发出电平信号掌握LED灯的亮、灭,指示电源供电、正常运行、故障报警三种状态.工作相指示功能。发出电平信号掌握LED灯的亮、灭,指示负载接通在哪一相。数据上传给掌握器功能，实时上传运行的状态信息和电流参数.通讯功能485通讯，GPRS无线通讯。GPRS无线通讯输出信息。485通讯。2)换相操作流程图3)故障信息列表序号故障名称故障内容故障代码1XX障A闭合故命令接触器A闭合，但没有闭合2XX障A断开故命令接触器A断开，但没有断开3XX障B闭合故命令接触器B闭合,但没有闭合4XX障B断开故命令接触器B断开，但没有断开5XX障C闭合故命令接触器C闭合，但没有闭合6XX障C断开故命令接触器C断开，但没有断开77XX晶闸管A导通故命令晶闸管A障8XX晶闸管A关断故命令晶闸管A障9XX晶闸管B导通故命令晶闸管B障10XX晶闸管B关断故命令晶闸管B障11XX晶闸管C导通故命令晶闸管C障12XX晶闸管C关断故命令晶闸管C障13XX换相开关装置故换相开关的综合故障信息障上传信息列表序号信息名称信息内容备注1物理地址信息换相开关的物理地址编号，由拨码开关设定2默认导通信任息默认导通相是哪一相，由旋钮开关设定3当前导通信任息换相开关的当前导通相是哪一相4运行状态信息换相开关当前的运行状态，正常运行、故障报警5负载电流信息实时的负载电流数值6手动换相命令信息手动换相命令信息，由旋钮开关设定7换相开关装置故障换相开关的故障信息5)一次接线图KMC:A。3。41〕上电后，装置初始化，装置自检。掌握换相开关进展换相调整3〕假设电压平衡则依据默认设置闭合换相开关中的导通相.实时检测电网电流、各支相负载电流变化状况，监测装置自身的运行状态。发生三相电流不平衡则安照掌握策略进展调整。3。4构造方案3.4。13。4.2换相开关的器件连接关系和接线实施方案4。1工程进度安排本次工程进度安排表如下序号序号时间进度与完成内容20233月-20234月主要内容：1〔1)380V考核目标:〔1〕确立智能三相不平衡