陈津:有效降低台区损耗 创新装置治理三相不平衡

    淄博康润电气有限公司总经理 陈津

    《电能质量》：康润电气是家什么样的公司？2017年，贵公司在电能质量治理行业推广的主打产品有哪些？请简要介绍一下这些新产品的技术优势和典型应用案例。

    淄博康润电气有限公司专业从事电能质量监测、分析和治理及智能化电网配套产品的研发，是电网公司的合格供应商。公司成立以来，一直秉承“以质量求生存，以创新求发展”的原则。2011年公司通过了ISO9000质量管理体系认证，2013年被评为高新技术企业以及淄博市创新500强企业。2013年公司成为陕西省电网技能与电能质量学会会员单位;2016年成为国网山东节能限务有限公司战略合作单位。至2016年底，公司共申请专利26项，软件著作权3项;公司也经常与相关同类单位、科研院所以及生产一、二次电力设备的同仁们开展交流与合作，先后与西安交大、武汉大学、山东理工大学等多个院校建立了长期合作关系，不断推陈出新，提高了产品的竞争力。

    近年来，公司先后推出了电能质量在线监测系统、电能质量在线监测装置、电能质量便携式分析仪、电压监测仪、动态无功补偿装置、有源滤波装置、无功补偿成套装置、滤波补偿成套装置、动态无功补偿控制及保护装置、电容器不平衡保护单元、电容器谐波保护单元、智能电容器综合模块、超快速无功补偿装置、末端电压稳定装置、台区三相不平衡治理装置等多种类型的产品及系统软件，主要用于电力、冶金、石油、化工、光伏、分布式电源、电气化铁路、市政、医院等领域。

    目前，公司在台区低电压及三相不平衡治理方面主要推出了末端电压稳定装置和智能负荷调度系统（即换相开关式三相不平衡治理装置），这两类产品在市场上推出后也引起了用户的一致好评。智能负荷调度系统在目标台区安装投运后，有效地降低了台区损耗，并在一定程度上能够缓解供电线路末端电压低的情况，但在某些特定的情况下，如台区供电半径较大、线路老化、负荷功率因数过低、谐波电流过大或者配变输出分接头调节不合理时，供电线路末端电压仍然偏低，我公司推出的末端电压稳定装置能够有针对性的解决线路末端电压低的情况，使线路末端电压达到配网电压国标规定的合格范围内。

    《电能质量》：目前市场上三相不平衡治理的需求大幅增加，贵公司认为三相不平衡的产生原因有哪些？具体有哪些危害？

    在低压三相四线制的城市居民和农网供电系统中，由于用电户多为单相负荷或单相和三相负荷混用，并且负荷大小不同，用电时间也不同。所以，电网中三相间的不平衡电流是客观存在的，并且这种用电不平衡状况无规律性，也无法事先预知，直接导致了低压供电系统三相的长期不平衡。

    三相不平衡的会产生以下问题：（1）增加线路的电能损耗;（2）增加配电变压器的电能损耗;（3）降低配电变压器的输出能力;（4）配电变压器产生零序电流;（5）影响用电设备的安全运行。（6）电动机效率降低。（7）电压合格率下降。

    《电能质量》：当前三相不平衡治理的主流技术有哪些？这些治理技术有哪些特点？

    目前解决台区三相不平衡负荷的技术方案，主要有以下三种：三相四线SVG改进算法技术方案;相间电容投切技术方案;换相开关式动态负荷调度技术方案。

    （1）三相四线SVG改进算法技术方案，图1所示。

    原理：利用换流器在三相之间转移有功功率，从而解决变压器三相绕组负荷不平衡问题。

    主要结构有两种：（1）裂相电容+三桥臂换流器;（2）四桥臂换流器。

    （2）相间电容投切技术方案，图2所示。

    原理：在电流最大的相线与电流最小的相线之间投入一定比例的电容器，在两相之间增加无功电流的同时会转移一部分有功电流。

    （3）换相开关式动态负荷调度技术方案，图3所示

    原理：通过将配网中的一部分单相负荷加装换相器，使其变为可控负荷;在台变出线处的主控器通过检测三相负荷的平衡状况，实时的对单相负荷做出优化决策，使整个台区的负荷均衡的分布在三相供电线路上。

    《电能质量》：采用负荷自动平衡调整装置是目前三相不平衡治理的一个主要手段，贵公司自主研发的KR-DLSW-Ⅱ智能负荷调度系统广受市场好评，请介绍一下该系统的各项参数、产品特点以及与其他三相不平衡治理技术方案的对比有哪些优势，给公司带来哪些机遇？

    我公司自主研发生产的KR-DLSW-II智能负荷调度系统是一种智能实时调控装置，能实时动态的对三相负荷进行有载调整，使三相的负荷趋向均衡，从而有效地解决低压配电系统三相不平衡问题。以下简要介绍该系统主要组成部件的技术参数，如表1所示。

    目前解决台区三相不平衡负荷的技术方案，主要有以下三种：三相四线SVG改进算法技术方案;相间电容投切技术方案;换相开关式动态负荷调度技术方案。以下，简要分析上述几种解决方案的优缺点。

    （1）三相四线SVG改进算法技术方案

    优点：安装简单，仅需按不平衡度及变压器容量选定装机额定容量即可。

    缺点：不能解决整个台区供电线路的不平衡问题，仅缓解了台变的三相输出不平衡，但台区供电网络仍运行在严重的不平衡状态，不能解决供电线路的线损及由此造成的线路加速老化、单相线路过载跳闸、末端电压低等问题。

    （2）相间补偿技术方案

    优点：安装简单，造价低;只需在台区三相线路上部署数台相间补偿电容器（电抗或电阻）。

    缺点：平衡效果差，造成整个台区供电网严重过补，拉低功率因数，严重时可能导致中性线电流不但未减小反而增大。

    （3）换相开关式动态负荷调度技术方案

    优点：真正使整个台区运行于三相平衡状态，供电网络中的中性线电流显著降低，变压器及供电线路的损耗大大减小;由于主线电流的均衡及中性线电流的减小，末端电压也获得显著的提升;台区的运行能效得到明显的改善。

    缺点：成本稍高，安装时工程量稍大。

    （4）以上三种不同类技术方案对比

    通过上述对比可以看出，换相开关式动态负荷调度技术能够真正实现整个台区的三相负载动态平衡，从而使供电网络中的中性线电流显著降低，末端电压获得显著改善。

    （5）台区三相不平衡治理装置与同类产品横向比较

    《电能质量》：贵公司在三相不平衡治理方面还计划推出哪些产品，对这类产品有哪些期待？

    今年主要推出0ms换相的第三代产品，除了传承上一代产品的优势，还增加了智能算法，精准定位换相点。后期在完善现有产品的基础上，本公司将秉承追求卓越、精益求精的工匠精神，针对不平衡治理的市场需求加大研发力度，使功产品能不断完善、产品质量不断提高。本公司计划在未来推出具备相线自动识别的第四代产品，该产品具备在一个台区内自动识别A、B、C相线，使得现场安装无需人工核对相线，减少安装工程量，便于该产品在更大范围内的推广使用。

    《电能质量》：如今电能质量产品在市场中竞争激烈，请问贵公司在三相不平衡治理的市场开拓上有哪些计划？

    1、加大与主流媒体的合作和参加与其相关的展会，提高企业及产品的知名度。

    2、发展区域代理商、渠道商。