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低壓有源濾波裝置在商務(wù)酒店諧波治理中的應(yīng)用

2013-06-28 瀏覽數(shù):786

 

 1、引言

目前隨著技術(shù)的發(fā)展,商務(wù)酒店自動化程度越來越高,自動控制設(shè)備越來越多,EIB智能照明系統(tǒng)已逐漸成為高檔商務(wù)酒店的標(biāo)準(zhǔn)配置。同時為了節(jié)能,變頻器在空調(diào)系統(tǒng)和電梯中大量使用。但上述設(shè)備在工作中產(chǎn)生大量諧波,以變頻器為例,既有整流器又有高頻逆變,在高低頻段同時產(chǎn)生大量的諧波。諧波已與電磁干擾、功率因數(shù)降低并列為電力系統(tǒng)的三大公害。因此對諧波的測量和分析是電力系統(tǒng)分析和控制中的一項重要工作,是繼電保護、故障測量等工作開展的重要前提。 

2、商務(wù)酒店諧波的危害

商務(wù)酒店非線性負(fù)載在客觀上產(chǎn)生高次諧波,由于諧波量太大,不僅會對供電電網(wǎng)造成污染,而且會對商務(wù)酒店的通訊及電力設(shè)備產(chǎn)生不利影響。

2.1對供電電網(wǎng)的危害

對供電電網(wǎng)造成污染引起電網(wǎng)中元件產(chǎn)生附加損耗,降低發(fā)電、配電及用電設(shè)備的使用效率,甚至使線路過熱引發(fā)火災(zāi);由于電流中諧波部分的影響,對電網(wǎng)電壓也帶來影響,使電網(wǎng)電壓的總諧波畸變率也超出國家標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 對商務(wù)酒店運行的危害

(1)對設(shè)備本身產(chǎn)生附加損耗,影響商務(wù)酒店電氣設(shè)備正常工作,產(chǎn)生機械振動、噪音、過電壓,使變壓器、電容器、電線等設(shè)備過熱,絕緣老化,壽命縮短;

(2)對鄰近的通信系統(tǒng)產(chǎn)生干擾,輕者引起噪音,降低通信質(zhì)量,重者導(dǎo)致信息的丟失,使通信系統(tǒng)無法工作。

(3)由于商務(wù)酒店后勤要求,負(fù)載啟停頻繁,造成電網(wǎng)浪涌、瞬變嚴(yán)重。電壓、電流的突變會引起過電壓,大大縮短了用電設(shè)備的壽命,無形中增加設(shè)備投資成本。

(4)電流諧波指標(biāo)嚴(yán)重超標(biāo),對EIB 等系統(tǒng)造成一定的沖擊,經(jīng)常引起系統(tǒng)的無故故障。

3、商務(wù)酒店諧波的解決方案

為保證商務(wù)酒店運行的高可靠性要求, 在設(shè)計和施工階段, 目前主要采取以下措施預(yù)防諧波對設(shè)備的干擾。

( 1) 為電子設(shè)備設(shè)計專用回路供電, 盡可能避免諧波干擾沿供電線路竄入。

( 2) 為易受干擾設(shè)備加裝線路濾波器, 消除或抑制諧波分量, 達到凈化電源的目的。

( 3) 使該類設(shè)備配線盡可能遠(yuǎn)離諧波電流畸變嚴(yán)重的線路, 以避免空間電磁干擾。

然而,這些措施卻不是從源頭對諧波污染進行治理。

根據(jù)電網(wǎng)諧波國家標(biāo)準(zhǔn)要求,從改善系統(tǒng)電力品質(zhì)、保障設(shè)備安全和正常運行、綜合提升設(shè)備運行效率和電力能源使用效率的目的出發(fā),可采用ANAPF低壓有源濾波器,在消除諧波的同時,可以有效、干凈地吸收線路中的諧波和浪涌。達到優(yōu)化線路電力品質(zhì),減少諧波危害,達到保護設(shè)備運行,節(jié)約用電的效果。

3.1 ANAPF工作原理

ANAPF系列有源電力濾波裝置,以并聯(lián)方式接入電網(wǎng),通過實時檢測負(fù)載的諧波和無功分量,采用PWM變流技術(shù),從變流器中產(chǎn)生一個和當(dāng)前諧波分量和無功分量對應(yīng)的反向分量并實時注入電力系統(tǒng),從而實現(xiàn)諧波治理和無功補償。

ANAPF原理如圖一所示:

圖一 ANAPF原理圖

 

3.2 ANAPF技術(shù)參數(shù)

表一:ANAPF技術(shù)參數(shù)

 

4、ANAPF低壓有源濾波器在商務(wù)酒店中的應(yīng)用案例

該商務(wù)酒店總建筑面積20萬平米,中央空調(diào)、電梯全部為變頻拖動,有數(shù)個大型數(shù)據(jù)機房全部安裝UPS,同時全樓裝有EIB智能照明系統(tǒng)。根據(jù)該商務(wù)酒店各變壓器非線性負(fù)荷設(shè)備的負(fù)載率大小和相應(yīng)的諧波畸變率,在配電室變壓器母線處、中央空調(diào)制冷機變頻器旁配置ANAPF有源濾波器。其次在中控室、弱電機房、總統(tǒng)套房等重要設(shè)備旁配置ANAPF有源濾波器。

下面以配電室配電變壓器母線處ANAPF有源濾波器投入運行前、后配電系統(tǒng)電能質(zhì)量測試情況的對比分析為例來具體描述。

4.1 有源濾波器運行前后的數(shù)據(jù)

(1)有源濾波器投入前電流波形畸變比較嚴(yán)重,三相電流諧波含量分別為30.5%、35.2%、29.7%,三相電流分別為147A、168A、148A,中性線電流為1A。

(2)有源濾波器投入后電流波形畸變情況明顯改善,三相電流諧波含量明顯降低,分別為3.1%,4.1%,3.7%,三相電流分別為144A、168A、148A,中性線電流為1A。

4.2 有源濾波器投運前后測試記錄數(shù)據(jù)

   

圖二 諧波治理前波形                       圖三 諧波治理后波形

   

                

 

5 ANAPF低壓有源濾波器報價及主要元件清單

6 結(jié)論

本文分析了諧波對商務(wù)酒店的危害,介紹ANAPF低壓有源濾波器的原理以及功能,通過某商務(wù)酒店低壓配電系統(tǒng)中有源濾波器的應(yīng)用案例,分析了有源濾波器投入運行前后諧波的治理情況。有源濾波器對商務(wù)酒店的諧波進行了治理,改善了電能質(zhì)量,總體提升了設(shè)備的運行效率和電力能源的使用效率。 

【參考文獻】

[1] 鄭國興.浙江大學(xué)建筑設(shè)計研究院.諧波保護器及其在智能建筑中的應(yīng)用.現(xiàn)代建筑,2007:55-58

[2] 江蘇安科瑞電器制造有限公司產(chǎn)品手冊.2013.01.版 

 

 
 
 

【延伸閱讀】

標(biāo)簽:

閱讀上文 >> 用戶側(cè)電網(wǎng)諧波危害及有源濾波裝置的控制應(yīng)用方案
閱讀下文 >> 諧波抑制與有源濾波裝置的應(yīng)用

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