EQC装置在三相不平衡中的应用

章晨璐，陈烨桦，陆岷

（国网浙江杭州市萧山区供电有限公司，浙江 杭州 311200）

0 引言

社会的发展，三相电器的普及，用户负荷的不均衡导致变压器的三相负荷不平衡，会引起公变单相重载、过载、超载等情况[1]。在配电网三相四线制供电线路中,台区三相不平衡将会产生很多不利影响：增加配变的损耗；增加线路损耗；不平衡严重时可能烧毁整个变压器；此外三相电流不平衡将会产生中性点位移，单相电压有可能升高到线电压，如果接地保护不好，中性线电流产生的电压有可能危机人身安全[2]。其次三相电流不平衡将会产生单相过载及低电压现象，严重影响电能质量。

萧山公司因区域内工业发展迅速，家庭小作坊负荷及居民家中出租户的夏冬两季空调负荷的不稳定性，导致辖区内台区的三相不平衡问题较为突出。鉴于配变三相电流不平衡将会产生很多不利影响以及用户对配电网可靠性要求越来越高，如何提高配网供电可靠性，减少台区的三相不平衡情况，是当前面临的重要问题。

针对台区三相不平衡情况，对辖区内台区三相不平衡开展专项监测、治理，对于三相负荷搭接不合理导致的，通过智能公用台区监测系统的数据分析三相电流的情况，现场排除各相用户数据，合理安排各相负荷的搭接，从而达到三相平衡的效果。对于已合理安排各相负荷的搭接而未达到三相平衡效果的台区，因其具有无规律型和特殊时段型，基本上无法通过负荷调节的措施达到三相平衡的效果，引入浙江中新电力的智能台区电能质量综合治理装置（简称EQC），通过安装EQC装置这一手段来达到台区三相平衡目的。

1 建设目标

在萧山公司区域内试点线路的公变台区安装居民用电信息采集装置，采用配变采集终端、低压无线采集器的方式进行用电信息采集。同时实现集配变参数监测、保护、计量、通信、动态无功补偿控制、谐波抑制和三相不平衡治理于一体的数字化、智能化台区[3]。以动态补偿无功功率、消除谐波畸变、治理各相电压不对称和消除电压波动和闪变，提高供电可靠性和电能质量，完善网络通信数据传输方案，做到远方监控和统一指挥，满足农网智能化建设需求。

（1）实现营销计量、抄表、收费标准化和适应市场变化、快速反映客户需求的营销机制建设需求；及时、完整、准确掌控电力用户信息，为企业经营管理各环节的分析、决策提供支撑；为营销体制改革和电价政策调整提供技术支撑，适应营销管理的发展需求[4]。

（2）有载调压调容变压器。在本项目中我们将试点采用有载调压调容变压器。调压调容变压器的控制箱可设置远方调节和就地调节，在本项目中使用远方调节和自动调节的方式。

（3）电能质量治理。在本项目中，无功补偿装置实现自动无功投切。通过智能配变终端对电能质量综合治理设备进行监控，以达到谐波质量、调节三相不平衡、无功补偿的要求。主要包括电容器补偿（有滤波要求的台区包含电容器补偿和滤波器两部分）。电容器组选用自愈式低电压并联电容器，所有技术指标及功能、性能均符合相关国家标准及行业标准的技术要求[5]。无功补偿单元能实现精细三相共补、分相补偿或三相共补与分相补偿相结合的混合补偿模式。投切电容器采用智能型低压复合开关，具有无触点，无涌流、无谐波注入等优点，具备完善的上电自检保护、缺相保护、停电保护、运行及故障状态指示等功能；补偿电容器选用低压自愈式带自放电电阻的电容器，电容器在额定电压切除后，3分钟之内能将留存残压控制在50V以下[6]。滤波器通过逆变产生反相的补偿电流流入电网，实时滤除电网中的谐波，可以对电网中的谐波、无功和三相不平衡同时补偿及治理，也可单独补偿或治理。

（4）智能配变终端。在变压器上安装智能配变终端，实现设备（变压器、开关）监测、无功补偿、电量抄录、设备异常报警、远程通信等功能；实现农村配电网的电能质量治理，降低电网损耗，提高电能质量。

2 配变三相不平衡治理

2.1 加装EQC装置

对于任何的三相不平衡负荷，通过适当的并联无功补偿都可以使三相系统的线电流称为三相完全堆成的纯有功电流[7]。

EQC装置采用先进的大功率全控型电力电子技术，可以快速连续补偿无功,准确控制系统电压和功率因数,滤除电力谐波净化电源，平衡三相负荷,可有效降低线路损耗[8-10]，延长电力设备使用寿命，综合解决配网中的无功、谐波、电压波动以及三相不平衡等主要电能质量问题。利用EQC的特点，将该装置应用于萧山区域的三相不平衡治理。该装置目前已在供电所应用2台，台区基本情况见表1。

表1 三相不平衡调节装置EQC试点台区基本情况表Tab.1 Basic condition table of three-phase unbalanced adjustment device EQC pilot station

2.2 结果分析

图1 大汤坞1#变EQC装置现场安装图Fig.1 Site installation diagram of 1# EQC device in Datangwu dock

图2 大汤坞1#变EQC安装前数据情况Fig.2 Data conditions before installation of 1# EQC in Datangwu dock

图3 大汤坞1#变EQC安装后数据情况Fig.3 Data situation after installation of 1# EQC in Datangwu dock

案例分析:以临浦大汤坞1#变台区为例，该台区电力用户主要为居民日常生活用电，具有迎峰度夏期间因空调负荷激增而三相负荷不平衡的特点，分析其历史负荷数据，发现其三相不平衡度超过25%，因此在该台区加装EQC装置，现场安装图如图1所示。安装前后台区负荷电流数据如图2和图3所示。

由图2和图3结果可见，台区三相不平衡问题在EQC调节装置启动后均得到了有效的改善，装置的应用效果明显，基本上达到三相平衡的效果，安排EQC装置来达到台区三相平衡目的，效果显著。

此外，本调节装置还可以实时测量信息(电压、电流、开关状态、漏电保护电流等等)，在事件发生时进行告警，实时监测漏电保护信息。在必要时，可对漏电保护侧的分路开关进行遥控处理。

3 结论

利用EQC先进的技术，对低压台区进行了三相不平衡的治理。通过在试点运行台区上EQC装置的试运行，台区三相不平衡问题在调节装置启动后均得到了有效的改善，装置的应用效果明显，为台区三相不平衡的解决提供了技术支持。

本文利用EQC装置治理三相不平衡的方法，利用现有营配贯通的成果数据，公变终端数据以及低压数据采集数据，将现有的数据进行有效的分析与整合，为治理三相不平衡台区，减少线损提高用电可靠性提供了新的思路。此应用具备较高的投入产出比，具备推广应用价值。对促进我国智能电网建设有着非常好的促进作用，对落实国家电网公司各级电网协调发展的智能电网发展目标，促进我国经济社会全面、协调、可持续发展具有十分重要的现实意义。