小電流平衡裝置在不平衡電流治理中的應(yīng)用

劉芳

摘? 要：供配電網(wǎng)絡(luò)必須保證整個系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，才可以防止出現(xiàn)系統(tǒng)的大規(guī)模崩潰問題尤其是不平衡電流，要分析不平衡性的主要形成原因。基于對小電流平衡裝置運(yùn)行原理和工作特點(diǎn)的分析，同時分析了不平衡電流對于整個供配電系統(tǒng)造成的影響水平，該文總結(jié)了小電流平衡裝置在不平衡電流治理過程中的使用方法，達(dá)到提高供配電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行質(zhì)量的要求。

關(guān)鍵詞：小電流平衡裝置? 不平衡電流治理? 技術(shù)使用

中圖分類號：TM714 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2020）04（c）-0031-02

小電流平衡裝置的使用過程，要配置到供配電系統(tǒng)中的最恰當(dāng)位置，并與供配電網(wǎng)絡(luò)正確連接，同時提高安裝的強(qiáng)度，防止在實(shí)際的運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障。此外，在后續(xù)的運(yùn)行過程中，也要定期或不定期觀察小電流平衡裝置的運(yùn)行狀態(tài)，嚴(yán)格防止存在的缺陷對于供配電系統(tǒng)形成的負(fù)面影響。

1? 小電流平衡裝置技術(shù)綜述

1.1 小電流平衡裝置原理

小電流平衡裝置的作用形式是建成了針對供配電網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測系統(tǒng)，以確保供配電網(wǎng)絡(luò)可以穩(wěn)定運(yùn)行。對于供配電線路系統(tǒng)的不平衡現(xiàn)象來說，發(fā)生原因三角繞組之間的參數(shù)會發(fā)生變革，尤其是在某一相短路或者斷路時，與之連接的電壓表無示數(shù)，所以，在后續(xù)的運(yùn)行中，通過小電流裝置完成監(jiān)測和調(diào)整工作。其中小電流平衡裝置的某一相接地后，這一相的電壓表示數(shù)變成0，而其余兩個相的示數(shù)不變，當(dāng)三相繞組的總電壓達(dá)到100V時，則系統(tǒng)中的繼電器自動斷路，則與之連接的警報裝置發(fā)出告警信號[1]。

1.2 小電流平衡裝置特點(diǎn)

對于供配電線路來說，當(dāng)某一相接地后，其余兩相在短時間內(nèi)不變，但是這種情況僅限于理論方面，實(shí)踐過程發(fā)現(xiàn)，其余兩相的電壓會在較短時間內(nèi)大幅度提高，導(dǎo)致線路中的鐵損也大幅度提高，這會導(dǎo)致線路中極其容易出現(xiàn)電壓擊穿問題，才能夠讓供配電網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運(yùn)行。此外系統(tǒng)中設(shè)置的電壓互感器容易損毀，原因是鐵損可以在短時間內(nèi)飽和。

小電流平衡裝置的作用優(yōu)勢是，可以在一定時間內(nèi)向接地的相中施加電流和電壓，可以降低其余兩相的電壓變動量，同時做好電路運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)管工作，但是不可使用過長時間。

2? 不平衡電流對于整個線路系統(tǒng)的危害

2.1 鐵損影響

變壓器運(yùn)行過程中，變壓器以三相三柱鐵芯結(jié)構(gòu)為主，有較好的變壓器保護(hù)水平。鐵芯中含有零序點(diǎn)，說明整個系統(tǒng)處于穩(wěn)定平衡，設(shè)置的鐵芯鐵損可以滿足相關(guān)規(guī)章制度的要求。在不平衡電流的作用下，由于零序點(diǎn)不存在，所以整個系統(tǒng)的鐵損提高，同時另外兩相的運(yùn)行功率大幅提高，當(dāng)產(chǎn)生的電流量超出鐵芯的本身承受水平時，會出現(xiàn)電弧擊穿等問題，形成安全事故。通過對于變壓器本身的了解和電力參數(shù)的計算可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)確定在某一相接地，并且零序電流∶額定電流=1∶4時，則可確定變壓器的鐵芯處于不平衡電流的運(yùn)行狀態(tài)下，導(dǎo)致線路系統(tǒng)的鐵損大規(guī)模提高。

2.2 銅損影響

根據(jù)線路系統(tǒng)的相關(guān)供配電公式以及運(yùn)行規(guī)律可以得出，線路系統(tǒng)運(yùn)行過程產(chǎn)生的銅損變化和電流參數(shù)之間呈現(xiàn)平方正比關(guān)系，所以要確保整個線路的銅損保持穩(wěn)定，并且銅損的參數(shù)符合規(guī)定要求，則要研究不平衡電流對于銅損參數(shù)的影響方式[2]。通過三相電流的特點(diǎn)和運(yùn)行狀態(tài)分析可以發(fā)現(xiàn)，三相電力系統(tǒng)中會產(chǎn)生一個零序點(diǎn)，線路體系的銅損最低，可以說平衡狀態(tài)下的供配電線路系統(tǒng)的銅損必然最小。當(dāng)電流處于不平衡狀態(tài)時，則必然會出現(xiàn)銅損升高現(xiàn)象，根據(jù)相關(guān)計算公式，可以確定不平衡時的銅損提高幅度極大。

3? 小電流平衡裝置在不平衡電流治理中的使用方法

3.1 管理平臺建設(shè)

在三相電流系統(tǒng)的管理過程中，要建成智能化管理平臺，借助小電流裝置可以提高管理平臺的作用水平。智能管理平臺的作用過程，通常會以模塊化設(shè)計結(jié)構(gòu)為主，以實(shí)現(xiàn)所有需要建設(shè)的功能。通常情況下，采用的處理器是32位AEM9處理器，作用優(yōu)勢是具備更高的數(shù)據(jù)處理能力和獲取能力，同時其本身可以存儲大量的處理程序，從而讓配電系統(tǒng)處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。

在供配電網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)不平衡電流時，形成的一個重要特點(diǎn)是供配電線路的諧波數(shù)量增加，同時系統(tǒng)負(fù)荷波動幅度擴(kuò)大，這一現(xiàn)象可以作為監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行過程的一個重要表征。智能管理平臺建成專業(yè)的線路系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)，研究這一系統(tǒng)可否正常運(yùn)行。就實(shí)際的作用方式上來看，可以采用Web管理形式發(fā)揮終端服務(wù)器的所有功能。其中管理平臺的功能包括：供電可靠率以及線損率的監(jiān)視，通過數(shù)據(jù)的整理可達(dá)到要求;電網(wǎng)諧波含量的檢測;小電流的不平衡度調(diào)整;用戶信息的采集。要求借助專業(yè)的傳感器和數(shù)據(jù)獲取設(shè)備，了解目前系統(tǒng)的作業(yè)水平，并全部納入到已經(jīng)建成的管理制度內(nèi)部，從而讓供配電系統(tǒng)處于更穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。另外，建成的小電流平衡裝置會在一定程度上調(diào)整系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行水平，在短時間保持穩(wěn)定運(yùn)行。

3.2 智能斷路器建設(shè)

智能斷路器的作用是，在發(fā)現(xiàn)整個系統(tǒng)出現(xiàn)非平衡性電路運(yùn)行狀態(tài)時，要在合理的時段內(nèi)解決存在的問題，從而讓整個供配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)處于穩(wěn)定運(yùn)行水平，方可讓系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量符合要求。

整體上來看，在線路系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，要第一時間派遣專業(yè)技術(shù)人員解決系統(tǒng)中存在的問題，才能夠讓系統(tǒng)的穩(wěn)定度符合要求。由于已經(jīng)建成了監(jiān)控系統(tǒng)，所以可以記錄運(yùn)行數(shù)據(jù)，其中最后發(fā)出的信號是整個系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定度情況，在此基礎(chǔ)上提高運(yùn)行水平。其中在智能斷路系統(tǒng)的建設(shè)過程，大型用電用戶方面可以把用戶的接電裝置和監(jiān)測系統(tǒng)合理調(diào)整，從而讓系統(tǒng)可以穩(wěn)定運(yùn)行，其中裝配的小電流裝置可以處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，其自主分析供配電線路上是否存在不平衡電流，而小電流調(diào)整裝置在使用過程，可以監(jiān)測各相電流的實(shí)時狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)某個系統(tǒng)的穩(wěn)定度不足時，則斷路器根據(jù)實(shí)際的運(yùn)行狀態(tài)判定是否斷路。

3.3 平衡裝置上的電流處理

三相電流的處理目的是總結(jié)當(dāng)前這一系統(tǒng)中存在的問題，尤其是在不平衡電流的處理中，需要詳細(xì)處理運(yùn)行狀態(tài)的作用形式，從而讓整個系統(tǒng)的運(yùn)行水平提高。目前常用的工作方法是對三相平衡裝置的自動化處理，其作用形式是在總結(jié)系統(tǒng)中存在故障和問題的基礎(chǔ)之上，把不平衡的裝置合適調(diào)整。

電流的治理方法要從兩個角度切入：一是三相電流的不平衡問題調(diào)節(jié);二是功率補(bǔ)償因素的設(shè)定。前者根據(jù)檢測系統(tǒng)獲取的參數(shù)，分析當(dāng)前三相電流中不平衡現(xiàn)象的作用原因，按照實(shí)際作用情況研究當(dāng)前系統(tǒng)運(yùn)行過程中是否存在故障和作用問題。后者要根據(jù)后續(xù)的作用水平和作用形式，總結(jié)整個體系中存在的問題，其中電網(wǎng)運(yùn)行過程負(fù)荷參數(shù)多變，則要根據(jù)建成的工作模型調(diào)整補(bǔ)償因素。

3.4 三相負(fù)荷分配

三相負(fù)荷的合理分配目的是通過智能化平臺收集配電網(wǎng)的運(yùn)行參數(shù)，預(yù)測今后一段時間內(nèi)的作用水平。其中小電流平衡裝置的不平衡電流調(diào)整中，根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和實(shí)際的運(yùn)行參數(shù)，讓供配電線路的運(yùn)行穩(wěn)定度提高[3]。其中通過對一段時間段內(nèi)供配電系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的調(diào)整和分析，總結(jié)當(dāng)前系統(tǒng)中存在的問題，比如，在監(jiān)測裝置的初始運(yùn)行時間內(nèi)，要廣泛收集各個被監(jiān)測區(qū)域的實(shí)際運(yùn)行參數(shù)，以提高系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，從而通過小電流調(diào)整裝置提高供配電系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定度。其中安裝的裝置要詳細(xì)分析供配電系統(tǒng)的實(shí)際水平，可考慮使用專業(yè)的開關(guān)調(diào)整運(yùn)行狀態(tài)。

4? 結(jié)語

綜上所述，供配電線路中的不平衡電路會大幅度提高線路系統(tǒng)的鐵損和銅損，并提高了系統(tǒng)的安全事故發(fā)生幾率。小電流平衡裝置的運(yùn)行過程，可以自主調(diào)整系統(tǒng)的工作水平。詳細(xì)使用方法是建成智能化分析平臺、做好三相負(fù)荷分配工作、通過電流調(diào)整裝置處理電流以及建設(shè)智能斷路器，以提高作業(yè)穩(wěn)定度水平。

參考文獻(xiàn)

[1] 鄧雪梅，王碩猛.小電流平衡裝置在不平衡電流治理中的應(yīng)用[J].中國設(shè)備工程，2018（17）：38-39.

[2] 張偉，呂睿博，閻有朋.基于不平衡電容注入的配電網(wǎng)小電流接地故障定位方法[J].智慧電力，2017，45（10）：66-71，87.

[3] 林卿生.小電流接地系統(tǒng)三相電壓不平衡分析與處理[J].山東工業(yè)技術(shù)，2017（6）：158-159.