| 建築樓宇 SVG的應用 | ||||||||||||
| 發(fā)布時(shí)間:2016-10-31 11:07:42 | 浏覽次數： | ||||||||||||
| 建築樓宇自動化系統中的大量自動化設備需要高質量的電源。但這(zhè)些設備中相當一部分是由于具有非線性負載特性，成(chéng)爲引發(fā)低壓供電系統諧波畸變的擾動源。造成(chéng)配電系統污染,對(duì)周圍的通信系統甚至配電系統以外的設備造成(chéng)危害。 諧波特性: 1.大量非線性負荷而形成(chéng)的諧波源，例如：電梯/電扶梯、給水系統水泵及空調風機變頻器、辦公及計算機的網絡、UPS電源、電子式照明等導緻的配電系統電壓、電流畸變從而産生諧波；占到諧波總量的80％以上。 2.背景諧波，公用電網本身具有一定的諧波含量，由電網側傳輸至配電系統。 産生危害 1）功率因數補償設備産生問題：在諧波電壓作用下，電容器會(huì)産生額外的功率損耗，加快絕緣介質的老化。更爲嚴重的是，大量諧波電流很可能(néng)引發(fā)電容器和系統其他元件之間的并聯諧振或串聯諧振，造成(chéng)電容器超載而損壞，也會(huì)使與電容器聯接的配電回路中所有線路、設備因電壓閃變超壓過(guò)負荷而損壞。據統計，70％以上的諧波故障發(fā)生在電容器裝置上。 2）保護裝置的誤跳閘：配電回路的諧波電流含量高會(huì)使斷路器遮斷能(néng)力降低。這(zhè)是因爲畸變電流過(guò)零點時(shí)，電弧電流随時(shí)間的變化率要比工頻正弦電流大，電弧電壓的恢複要迅速得多，使電弧容易重燃。因此導緻誤跳閘或是在該跳閘的時(shí)候根本不跳。漏電電流可能(néng)會(huì)達到使漏電保護裝置動作的設定值。事(shì)實表明，空氣電磁斷路器不能(néng)遮斷其分斷能(néng)力範圍内波形畸變率超過(guò)50％的故障電流，還(hái)會(huì)導緻斷路器損壞。 3）負載适中情況下變壓器過(guò)熱現象：諧波會(huì)引起(qǐ)變壓器産生額外損耗，這(zhè)些損耗將(jiāng)會(huì)導緻早期故障。當前随著(zhe)裝置需要運行到極限值的趨勢以及低電壓系統日益增高的諧波污染，這(zhè)個問題也變得日趨嚴重。 4）感應電動機加速老化：電壓諧波會(huì)導緻感應電動機的額外損耗。高次諧波導緻的扭矩脈動在聯軸器和軸承處會(huì)産生磨損和裂紋。由于速度是固定的，在諧波裡(lǐ)儲藏的能(néng)量就(jiù)以額外的熱量形式散發(fā)了，導緻設備過(guò)早老化。 5）集膚效應引起(qǐ)的導線過(guò)熱：對(duì)電力電纜和配電線路，諧波電流頻率增高引起(qǐ)明顯的集膚效應，導線電阻增大，如一根直徑爲20mm的導線在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(guò)早老化。零線電流甚至達到相線電流的兩(liǎng)倍，緻使零線過(guò)熱、燒毀，甚至導緻火災。 6）幹擾控制裝置：嚴重的諧波畸變會(huì)引起(qǐ)在一個正弦周波内的額外過(guò)零點，會(huì)幹擾控制裝置的同步性及PLC死機。 7）數據網絡堵塞：嚴重的諧波畸變會(huì)引起(qǐ)在一個正弦周波内的額外過(guò)零點，會(huì)幹擾控制裝置的同步性及PLC死機 8）幹擾感應式電能(néng)表計：在諧波環境下,電能(néng)表記錄的是基波電能(néng)及部分諧波電能(néng)，後(hòu)者將(jiāng)使得用電設備性能(néng)變壞，因此用戶不但多交電費，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(néng)夠在建築物金屬結構上任意流動，從而産生不受控制的磁場，引發(fā)計算機屏幕的頻閃現象;由于電流諧波通過(guò)供電網絡耦合成(chéng)電壓諧波，將(jiāng)會(huì)引起(qǐ)燈光頻閃。 治理方案 1利用SVG實現無功補償 提高建築行業供電可靠性和電能(néng)質量的傳統做法是加設晶閘管投切電容、晶閘管控制電抗器和磁控電抗器等無功補償設備,并采用LC濾波器減小諧波畸變的影響,與傳統的無功補償裝置相比,SVG能(néng)夠實時(shí)動态補償，不會(huì)發(fā)生過(guò)補，欠補，可以穩定系統電壓。 SVG選型：SVG的補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 建築行業配電系統中負載主要照明，電梯、中央空調等等，其中照明等單相負載設備主要産生了3次諧波，而電梯、中央空調等使用了變頻器驅動的負載主要産生了5/7/11/13次諧波。針對(duì)建築行業電網諧波現狀,治理諧波的最佳解決方案是采用有源濾波技術,一般而言,有源濾波器(受控電流源)與一個産生諧波的負荷并聯連接,該受控電流源産生與負荷的諧波電流大小相同相位相反的補償電流,以此來消除負荷産生的諧波對(duì)配電網的影響。 APF選型： 有源濾波器的設計容量=運行電流*電流畸變率
項目配置方案
小結：本裝置投入使用後(hòu)不僅可以保證建築行業的諧波電流下降幅度非常明顯而且可以提高現場的功率因數，在容量足夠的情況下，現場的電流畸變率將(jiāng)會(huì)由18%下降至5%左右。 |
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