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| 建筑樓宇 SVG的應用 | ||||||||||||
| 發布時間:2016-10-31 11:07:42 | 瀏覽次數： | ||||||||||||
| 建筑樓宇自動化系統中的大量自動化設備需要高質量的電源。但這些設備中相當一部分是由于具有非線性負載特性，成為引發低壓供電系統諧波畸變的擾動源。造成配電系統污染,對周圍的通信系統甚至配電系統以外的設備造成危害。 諧波特性: 1.大量非線性負荷而形成的諧波源，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、電子式照明等導致的配電系統電壓、電流畸變從而產生諧波；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。 產生危害 1）功率因數補償設備產生問題：在諧波電壓作用下，電容器會產生額外的功率損耗，加快絕緣介質的老化。更為嚴重的是，大量諧波電流很可能引發電容器和系統其他元件之間的并聯諧振或串聯諧振，造成電容器超載而損壞，也會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負荷而損壞。據統計，70％以上的諧波故障發生在電容器裝置上。 2）保護裝置的誤跳閘：配電回路的諧波電流含量高會使斷路器遮斷能力降低。這是因為畸變電流過零點時，電弧電流隨時間的變化率要比工頻正弦電流大，電弧電壓的恢復要迅速得多，使電弧容易重燃。因此導致誤跳閘或是在該跳閘的時候根本不跳。漏電電流可能會達到使漏電保護裝置動作的設定值。事實表明，空氣電磁斷路器不能遮斷其分斷能力范圍內波形畸變率超過50％的故障電流，還會導致斷路器損壞。 3）負載適中情況下變壓器過熱現象：諧波會引起變壓器產生額外損耗，這些損耗將會導致早期故障。當前隨著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：電壓諧波會導致感應電動機的額外損耗。高次諧波導致的扭矩脈動在聯軸器和軸承處會產生磨損和裂紋。由于速度是固定的，在諧波里儲藏的能量就以額外的熱量形式散發了，導致設備過早老化。 5）集膚效應引起的導線過熱：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，導線電阻增大，如一根直徑為20mm的導線在350Hz時具有比其直流電阻率高60%的視在電阻。線損加大，發熱增加，絕緣過早老化。零線電流甚至達到相線電流的兩倍，致使零線過熱、燒毀，甚至導致火災。 6）干擾控制裝置：嚴重的諧波畸變會引起在一個正弦周波內的額外過零點，會干擾控制裝置的同步性及PLC死機。 7）數據網絡堵塞：嚴重的諧波畸變會引起在一個正弦周波內的額外過零點，會干擾控制裝置的同步性及PLC死機 8）干擾感應式電能表計：在諧波環境下,電能表記錄的是基波電能及部分諧波電能，后者將使得用電設備性能變壞，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,中線回流能夠在建筑物金屬結構上任意流動，從而產生不受控制的磁場，引發計算機屏幕的頻閃現象;由于電流諧波通過供電網絡耦合成電壓諧波，將會引起燈光頻閃。 治理方案 1利用SVG實現無功補償 提高建筑行業供電可靠性和電能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能夠實時動態補償，不會發生過補，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 建筑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產生了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產生了5/7/11/13次諧波。針對建筑行業電網諧波現狀,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)與一個產生諧波的負荷并聯連接,該受控電流源產生與負荷的諧波電流大小相同相位相反的補償電流,以此來消除負荷產生的諧波對配電網的影響。 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：本裝置投入使用后不僅可以保證建筑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會由18%下降至5%左右。 |
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