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| 建筑樓宇 SVG的應(yīng)用 | ||||||||||||
| 發(fā)布時(shí)間:2016-10-31 11:07:42 | 瀏覽次數(shù)： | ||||||||||||
| 建筑樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)中的大量自動(dòng)化設(shè)備需要高質(zhì)量的電源。但這些設(shè)備中相當(dāng)一部分是由于具有非線性負(fù)載特性，成為引發(fā)低壓供電系統(tǒng)諧波畸變的擾動(dòng)源。造成配電系統(tǒng)污染,對周圍的通信系統(tǒng)甚至配電系統(tǒng)以外的設(shè)備造成危害。 諧波特性: 1.大量非線性負(fù)荷而形成的諧波源，例如：電梯/電扶梯、給水系統(tǒng)水泵及空調(diào)風(fēng)機(jī)變頻器、辦公及計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)、UPS電源、電子式照明等導(dǎo)致的配電系統(tǒng)電壓、電流畸變從而產(chǎn)生諧波；占到諧波總量的80％以上。 2.背景諧波，公用電網(wǎng)本身具有一定的諧波含量，由電網(wǎng)側(cè)傳輸至配電系統(tǒng)。 產(chǎn)生危害 1）功率因數(shù)補(bǔ)償設(shè)備產(chǎn)生問題：在諧波電壓作用下，電容器會(huì)產(chǎn)生額外的功率損耗，加快絕緣介質(zhì)的老化。更為嚴(yán)重的是，大量諧波電流很可能引發(fā)電容器和系統(tǒng)其他元件之間的并聯(lián)諧振或串聯(lián)諧振，造成電容器超載而損壞，也會(huì)使與電容器聯(lián)接的配電回路中所有線路、設(shè)備因電壓閃變超壓過負(fù)荷而損壞。據(jù)統(tǒng)計(jì)，70％以上的諧波故障發(fā)生在電容器裝置上。 2）保護(hù)裝置的誤跳閘：配電回路的諧波電流含量高會(huì)使斷路器遮斷能力降低。這是因?yàn)榛冸娏鬟^零點(diǎn)時(shí)，電弧電流隨時(shí)間的變化率要比工頻正弦電流大，電弧電壓的恢復(fù)要迅速得多，使電弧容易重燃。因此導(dǎo)致誤跳閘或是在該跳閘的時(shí)候根本不跳。漏電電流可能會(huì)達(dá)到使漏電保護(hù)裝置動(dòng)作的設(shè)定值。事實(shí)表明，空氣電磁斷路器不能遮斷其分?jǐn)嗄芰Ψ秶鷥?nèi)波形畸變率超過50％的故障電流，還會(huì)導(dǎo)致斷路器損壞。 3）負(fù)載適中情況下變壓器過熱現(xiàn)象：諧波會(huì)引起變壓器產(chǎn)生額外損耗，這些損耗將會(huì)導(dǎo)致早期故障。當(dāng)前隨著裝置需要運(yùn)行到極限值的趨勢以及低電壓系統(tǒng)日益增高的諧波污染，這個(gè)問題也變得日趨嚴(yán)重。 4）感應(yīng)電動(dòng)機(jī)加速老化：電壓諧波會(huì)導(dǎo)致感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的額外損耗。高次諧波導(dǎo)致的扭矩脈動(dòng)在聯(lián)軸器和軸承處會(huì)產(chǎn)生磨損和裂紋。由于速度是固定的，在諧波里儲(chǔ)藏的能量就以額外的熱量形式散發(fā)了，導(dǎo)致設(shè)備過早老化。 5）集膚效應(yīng)引起的導(dǎo)線過熱：對電力電纜和配電線路，諧波電流頻率增高引起明顯的集膚效應(yīng)，導(dǎo)線電阻增大，如一根直徑為20mm的導(dǎo)線在350Hz時(shí)具有比其直流電阻率高60%的視在電阻。線損加大，發(fā)熱增加，絕緣過早老化。零線電流甚至達(dá)到相線電流的兩倍，致使零線過熱、燒毀，甚至導(dǎo)致火災(zāi)。 6）干擾控制裝置：嚴(yán)重的諧波畸變會(huì)引起在一個(gè)正弦周波內(nèi)的額外過零點(diǎn)，會(huì)干擾控制裝置的同步性及PLC死機(jī)。 7）數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)堵塞：嚴(yán)重的諧波畸變會(huì)引起在一個(gè)正弦周波內(nèi)的額外過零點(diǎn)，會(huì)干擾控制裝置的同步性及PLC死機(jī) 8）干擾感應(yīng)式電能表計(jì)：在諧波環(huán)境下,電能表記錄的是基波電能及部分諧波電能，后者將使得用電設(shè)備性能變壞，因此用戶不但多交電費(fèi)，而且受到損害。 9）屏幕頻閃燈光頻閃：3n次諧波在中性線上疊加,中線回流能夠在建筑物金屬結(jié)構(gòu)上任意流動(dòng)，從而產(chǎn)生不受控制的磁場，引發(fā)計(jì)算機(jī)屏幕的頻閃現(xiàn)象;由于電流諧波通過供電網(wǎng)絡(luò)耦合成電壓諧波，將會(huì)引起燈光頻閃。 治理方案 1利用SVG實(shí)現(xiàn)無功補(bǔ)償 提高建筑行業(yè)供電可靠性和電能質(zhì)量的傳統(tǒng)做法是加設(shè)晶閘管投切電容、晶閘管控制電抗器和磁控電抗器等無功補(bǔ)償設(shè)備,并采用LC濾波器減小諧波畸變的影響,與傳統(tǒng)的無功補(bǔ)償裝置相比,SVG能夠?qū)崟r(shí)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，不會(huì)發(fā)生過補(bǔ)，欠補(bǔ)，可以穩(wěn)定系統(tǒng)電壓。 SVG選型：SVG的補(bǔ)償容量一般按照變壓器容量的30%來選擇。 2 利用APF諧波及三相不平衡治理 建筑行業(yè)配電系統(tǒng)中負(fù)載主要照明，電梯、中央空調(diào)等等，其中照明等單相負(fù)載設(shè)備主要產(chǎn)生了3次諧波，而電梯、中央空調(diào)等使用了變頻器驅(qū)動(dòng)的負(fù)載主要產(chǎn)生了5/7/11/13次諧波。針對建筑行業(yè)電網(wǎng)諧波現(xiàn)狀,治理諧波的最佳解決方案是采用有源濾波技術(shù),一般而言,有源濾波器(受控電流源)與一個(gè)產(chǎn)生諧波的負(fù)荷并聯(lián)連接,該受控電流源產(chǎn)生與負(fù)荷的諧波電流大小相同相位相反的補(bǔ)償電流,以此來消除負(fù)荷產(chǎn)生的諧波對配電網(wǎng)的影響。 APF選型： 有源濾波器的設(shè)計(jì)容量=運(yùn)行電流*電流畸變率
項(xiàng)目配置方案
小結(jié)：本裝置投入使用后不僅可以保證建筑行業(yè)的諧波電流下降幅度非常明顯而且可以提高現(xiàn)場的功率因數(shù)，在容量足夠的情況下，現(xiàn)場的電流畸變率將會(huì)由18%下降至5%左右。 |
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