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办公建筑低压配电系统谐波治理设计

  • 时间:2018-04-03 11:02:00
  • 作者:电力滤波
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办公修建中修建装备管理体系、信息举措措施体系、信息化利用体系中的主动化电子装备对电源品质请求较高,因为办公修建中大批非线性负荷的利用,产生的高次谐波对智能化体系电子装备的平安运转形成晦气影响。

在国标《电能品质专用电网谐波》(GB/T 14549—1993)中划定相电压谐波限值:标称电压0.38kV电网中各奇次谐波电压含有率为4%。各偶次谐波电压含有率为2%,谐波总电压畸变率为5%:标称电压lOkV电网中各奇次谐波电压含有率为3.2%,各偶次谐波电压含有率为1.6%,谐波总电压畸变率为4。国标《电子信息体系机房计划规范》(GB50174—2008)对电源品质的请求中,稳态电压偏移规模:A、B级±3%,C级±5% ;输入电压波形失真度:≤5%(电子信息装备失常事情时);不间断电源体系输入端THDI含量(3~39次谐波)<15%。

按上述无关尺度,倡议将办公修建电源体系的总电压谐波畸变率限值定在5%,如跨越5%应采用恰当的管理步伐,以包管办公修建智能化体系的平安运转。

1、某办公修建配电体系谐波检测

1.1 重要谐波源及特色

某办公修建中的重要谐波源装备有如下几种:① 照明体系中的荧光灯镇流器、节能灯等:② 大批的个人电脑、复印机、打印机、绘图机等办公装备:③uPs(不间断电源)、EPS(应急电源)等;④ 电梯、空调、水泵等能源装备中的软启动器、变频传动装配:⑤ 其余有非线性负荷特征的电子节制装备等。此中① 、② 类装备数量大、负荷特征雷同,同类装备产生的谐波电流又互相叠加,如荧光灯、节能灯照明会产生1O% 以上的3次谐波.个人电脑电流谐波畸变率可到达75%;③ 类UPS、EPS电源等装配在充电时产生5、7次谐波电流;④ 类装备因节能等必要而较多采纳的软启动器、变频装配产生大批5、7次谐波,使输入电流波形畸变重大。固然多半产物本身具备一定的谐波克制功效,但因品质良莠不齐,谐波含量一样平常也在10% ~40% 阁下。

因为以上非线性装备的大批利用,形成修建物高压配电体系谐波畸变重大。依据对该办公楼此中一台变压器的实测,最大相总谐波畸变率到达了24.2%。其总畸变率乃至跨越了大批利用非线性装备的医疗类修建(如上海修建计划研究院对上海市9家病院停止检测.此中谐波畸变率最大的某病院此中一台变压器最大相总谐波电流畸变率为21.6%)。办公修建的谐波畸变率异常重大,超出了人们的料想。

2、某新建办公修建配电体系谐波防备计划

2.1 配电装备谐波防备计划准则

2.1.1 变压器抉择

选用D.ynl1衔接组其余配电变压器,在肯定变压器容量时,应斟酌谐波畸变惹起的变压器发烧,抉择变压器负荷率为70%~ 80%。

2.1.2 配电装备抉择

为低落谐波畸变惹起的高压开关装备的发烧和误举措.可按如下准则抉择高压配电装备,如热磁型、电子型配电用断路器触器、热继电器应恰当降容利用:在谐波畸变较重大的配电同路中可缩小一级抉择高压配电装备。

2.1.3 电线、电缆抉择

抉择电线、电缆截面时应斟酌谐波惹起线缆的发烧在三相四线制体系中,对付衔接重要谐波源装备的配线应斟酌谐波电流的集肤效应答配线的发烧影响,和3及3的倍数次谐波电流在中性线上的叠加。在抉择线缆截面及中性线截面时应留有裕量。当配电体系设有源滤波装配时,相应回路的中性线截面可不增大:当配电体系设无源滤波装配时,相应回路的中性线截面可与相线等截面:三相不均衡体系中的单相回路。此中性线截面应不小于相线截面。三相均衡体系中,三相回路的3次谐波电流大于10%时,中性线截面不该小于相线截面。

2.1.4 其余计划准则

应选用高品质、谐波畸变率小的软启动和变频传动装配;对容量大、谐波畸变率大的软启动器、变频传动装配,应当场加装有源或无源滤波装配。在计划中,应采用如下步伐克制谐波对电子装备的滋扰:① 为该类装备计划专用配电回路,尽量防止滋扰沿电源路线引入;② 为易受滋扰装备(如盘算机收集装备)的专用配电支线设置滤波装配,打消或克制谐波重量,到达污染电源目的;③ 使该类装备配线尽量阔别谐波重大的路线或采用屏障步伐.以防止空间电磁滋扰。

办公修建含有大批信息技术装备.供电体系接地应采纳TN—S体系.应设置总等电位联络和部分等电位联络。宜在每层设置等电位联络收集。分歧层的等电位联络收集之间应互相连通。统一修建物内的保护性接地、功效性接地和防雷接地应分离接至总接地端子并应共用接地极

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2.2 高压配电体系谐波防备步伐

2.2.1 设置无源滤波器

今朝采纳较多的无源滤波器由电容器和电抗器串连组合而成,调理无源滤波器到某个谐波次数,在该次谐波频率下LC回路作为阻抗回路接收谐波。在克制谐波的同时还具备高压无功赔偿的感化 今朝.高压配电体系中的无源滤波器有单调谐滤波器、高通滤波器、双调谐滤波器,最罕见的为单调谐滤波器。无源滤波器布局简略、便于保护、本钱较低,毛病是很难均衡滤波与赔偿的干系.很难依据负荷的静态变更做出抱负的投切相应,每每是无功赔偿后果很好,但滤波后果一样平常。无源滤波器的谐振频率会因电容、电感参数的误差或变更而转变:当电网频率颠簸时.将招致无源滤波器失谐。         2.2.2 无源滤波器和有源滤波器组合利用

因为无源滤波器只能克制某一、二个高次谐波,其滤波才能是无限的,而且变更不定。无源滤波器性能上的上风,能够通过和有源滤波器的组合利用获得改良,有源滤波器具备滤波频谱广、滤波才能强的特色。

在高压配电体系中。可有用利用无源滤波器和有源滤波器的上风,采用用无源滤波器对某次重要谐波停止克制并停止无功功率赔偿:用有源滤波器治理残剩的高次谐波。既可到达管理目的,又可节俭投资。办公修建重要谐波为因大批利用荧光灯和个人电脑产生的3次谐波.无源滤波器可采纳针对3次谐波的调谐频率为131~147Hz,电抗系数12.5% 15%的电抗器:有源滤波器可重要针对残剩高次谐波(无源滤波器无奈滤除的高次谐波)设置,管理后使总谐波畸变率小于5%。

2.2.3 设置有源滤波器

有源滤波器利用可控的半导体功率器件(如IGBT),向电网注入与非线性负荷产生的谐波电流幅值相称、相位雷同的电流。使电源的总谐波电流为零,到达及时赔偿谐波电流的目的。相对无源滤波器滤波才能的变更不定,有源滤波器的滤波才能是肯定的,其滤波才能和负荷的功率因数无关有源滤波器的特色是完成了对赔偿工具的变更疾速相应,可对频率和巨细都在变更的谐波停止补偿有源滤波器可以主动限定在100%额外容量输入,不会产生过负荷。相对无源滤波器,有源滤波器的上风重要体如今价钱上。

2.3 谐波防备计划

2.3.1 计划抉择

一样平常情况下办公类修建的G>0.5 S ,应采纳无源滤波器加有源滤波器的办法办理谐波管理成绩。无源滤波器采纳电抗系数12.5% l5%的电抗器,调谐频率131~141Hz,重要针对3次谐波。电容器额外电压采纳525 V,盘算电容赔偿容量,肯定赔偿电容和调谐电抗器容量。

2.3.2 有源滤波器一样平常选型办法

因为滤波补偿装置办公类修建具备大批的单相负荷(空调、个人电脑、UPS、荧光灯等)。应重要采纳三相四线有源滤波器。有源滤波器容量抉择涉及到多个非线性负荷产生的谐波电流的叠加盘算 负荷产生的谐波电流含量能够依据现场测试得出。

了解了各类非线性负荷的谐波电流含量以后。必要对分歧谐波源之间的各次谐波停止叠加可先将此中2个谐波源产生的谐波停止叠加,而后再与第3个谐波源的谐波停止叠加,顺次类推两个谐波源各次谐波的相位角不克不及肯定。