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欧宝官网app:电能质量治理方案
发布时间:2022-08-23 13:35:48 来源:欧宝网站 作者:欧宝ob体育app登陆

  特点:随着高层楼宇建筑向楼宇自动化的迅速发展, 楼宇自动化成为一个经 济和科技实力的象征。高层建筑楼宇自动化系统(设备自动化系统、办公自动化 系统、通信自动化系统)中的大量自动化设备需要高质量的电源。但这些设备中 相当一部分由于具有非线性负载特性,成为引发低压供电系统谐波畸变的扰动 源。 楼宇中产生的谐波电流,对配电系统是一种污染,不但使楼宇中的电气设备与 电子设备及楼宇自动化系统用电环境恶化,并对周围的通信系统甚至配电系统以 外的设备造成危害。 项目背景: 某集商务、 公寓于一体的综合性大楼, 其配电系统中大量的照明、 计算机、打印机等办公设备、空调、电梯楼宇智能化设备等负载产生了大量的谐 波,用电高峰期的时候,中线A,给系统带来了严重的安全隐患,需 进行谐波治理以保证设备和系统的稳定运行。 解决方案:在配电系统中两台变压器低压侧各安装 1 台 A-APF 系列 150A 有 源电力滤波器进行谐波治理。谐波含量大量减少,全面符合国家标准,电流总畸 变率由 27.3%下降到 4.5%。中线A 以下,中线 表面温度也明显降低。 结论:楼宇配电系统具有单相负载多、非线性负载比例高、谐波源电流畸变 率大和对谐波敏感的设备多的特点。此大楼的配电系统中,存在 3 次零序谐波, 即中线 次谐波电流为相线 次谐波在变压器中形成环流, 会 导致变压器温升,加速老化。有源滤波器针对零序谐波会在中线上汇集的特性, 中线滤波能力可以达到相线的三倍,有效减少了中线电流,减少了中线的发热和 损耗,避免了中线过热可能导致的火灾隐患,提高了安全可靠性。

  特点: 广电、 会议中心电气设备中, 大量的自动化设备需要高质量的电源 (如 个人电脑、办公自动化设备、仪器仪表、照明灯具等设备),这些负荷所产生谐 波的特性表现为典型的 3 次谐波。其中较为突出的谐波源,灯光的可控硅调光装 置,引起电流波形畸变,使谐波问题尤为严重。可控硅调光器是目前舞台上的主 流调光器,而从可控硅调光的工作原理分析,调光器输出的电压波形已经不再是 正弦波,除非调光器处在全导通状态,即导通角为 180°。正是由于正弦波被切 割、波形遭受破坏,所以必会给电网带来干扰等问题。它会影响到其他精密设备 的运行,干扰舞台的正常工作。 项目背景: 某广电大厦的配电系统中含有大量的照明、 中央空调和办公自动 化设备,给系统带来了严重的谐波污染,并且配电系统功率因数低,中线电流过 大,具有巨大的安全隐患。 解决方案:在一号演播厅灯光音响大屏幕等负载的总进线A 的有源电力滤波器,对负载产生的谐波进行集中的治理。有源电力滤波器开启, 总谐波电流畸变率 THDi 由 35.8%下降到 2.3%,总谐波电流由 184A 下降到 12A, 功率因数 PF 由 0.96 提升到了 0.98。 结论:有源电力滤波器解决了谐波污染问题,使谐波含量满足了国家《电能 质量-公用电网谐波》GB/T14549-93 的标准。并且,通过滤除谐波电流,提升了 系统功率因数,解决了无功补偿电容柜中因谐波导致电容频繁胀肚,甚至损坏的 问题。

  特点:从保障通信业大规模数据中心用电高可靠性要求的角度来讲,UPS 是 不可或缺的一部分,通信低压配电系统主要的谐波源设备为 UPS、开关电源、变 频空调等。在当今的大中型 UPS 的中,较多采用 6 脉冲可控硅整流型技术,这种 方案因其出色的可靠性和较高的效率备受青睐。然而,6 脉冲可控硅整流型 UPS 大多都具有输入电流谐波分量偏大的缺点, 虽然不同厂家的设备产生谐波电流含 量有一定的差异,但普遍都偏高,有的 THDi 甚至超过了 50%。谐波以 5、7、11 和 13 次为主,还有少量的高次谐波。如果不采取必要的谐波治理措施,会对输 入电网带来严重的谐波污染。严重时,还可能会危及输入电网以及跨接在该电网 中的各种用电设备的安全运行。 项目背景: 某电信局数据中心机房的配电系统中含有大量的 UPS 和开关电源 等谐波源设备,给系统带来了严重的谐波污染。与一般无线电干扰相似,UPS 产 生的谐波会通过传导、电磁辐射和感应耦合的方式对通讯信号造成干扰,信号在 传输过程中容易出现延时、变形并产生扰动,影响通讯质量。谐波治理净化电源 系统,给数据交换和传输等设备提供可靠的工作电源,阻断干扰通道,改善机房 的电磁环境。 解决方案:在低压配电室中处于轻载的两台 200KVA 的 UPS 输入端各安装 1 台 A-APF 系列 50A 有源电力滤波器,在传输机房中的数据 UPS 输入端安装 2 台 A-APF 系列 l50A 有源滤波器进行谐波治理。 结论:数据中心的配电系统采用两路输入电源供电, 同时还有油机保证市电 停电时正常用电,安装了 A-APF 系列有源滤波器后,在市电模式下无论是 UPS 输入端还是数据 UPS 输入端,其电压畸变和电流畸变都大大减小,THDi 控制在 5%以下。

  特点:随着现代工业技术之发展,电力系统中电力电子装置应用日益广泛, 各种非线性电子设备装置如变频器、整流器、及各种开关电源等的大规模运用, 虽完善了现代工业自动控制的技术,同时亦产生大量的谐波干扰电网。其中变频 器在各个生产行业中的应用极为广泛。与传统的直流调速相比,变频器可以实现 交流电动机的无级调速,满足生产工艺过程对电机调速控制的要求,以提高产品 的产量和质量,又可大幅度节约能源,降低生产成本。但是不论是直流调速还是 交流调速技术, 其电气设计中均采用了整流电路, 给系统带来了严重的谐波污染。 项目背景:某纺织加工制造工厂主要谐波源有两个:一是驱动空调、风机的 变频器负载,在提高电能使用效率的同时也带来了严重的谐波污染;二是自动化 生产线的智能控制器、PLC 系统的工作过程也产生大量谐波。 解决方案:在给风机供电的回路中安装 2 台,在给生产线供电的不同回路中 共安装 3 台进行谐波治理。以给风机供电的回路谐波治理情况为例,谐波含量大 量减少,全面符合国家标准,电流畸变率由 29.3%下降到了 4.2%有效解决了风机 产生的谐波污染,净化了工厂的电源系统,为精密测试仪器提供了纯净可靠的电 源。 结论:通过加装有源电力滤波器,减少线损和变压器损耗,延长设备使用寿 命,同时减少扩容时变压器的设备投资,主要表现在减少了谐波电流挤占变压器 的容量。另一方面,采用就地补偿的治理方式,将系统中负载产生的谐波在谐波 源端就直接被补偿, 所以整个系统中的谐波电流将不再流过负载到变压器间的导 线,从而不会引起功率电缆的无谓热损耗;而且由于谐波电流不再回流到变压器 中,从而可以减少谐波电流在变压器中的涡流损耗。

  特点:港口行业的蓬勃发展,在带动了其他行业发展进步的同时,对电能的 需求量也逐渐增大。港口中大量气体放电类电光源,如荧光灯、高压汞灯、高压 钠灯和金属卤化物灯,此类光源的非线性非常严重,有负的伏安特性。 随着电力电 子技术的发展, 近年来国内港口所使用的设备普遍采用晶闸管供电的直流系统或 交-交变频调速系统,且数量逐年增长。这些电能的变换装置及其用电设备属于 非线性负载,是典型的谐波源。它们在工作时不仅向电力系统吸收大量的冲击性 无功功率,影响电网电压稳定性,而且还对电网注入大量谐波,严重影响电网电 能质量。 项目背景: 某港口的装车吊机配电系统中装有变频器设备, 变频器带动驱动 器从而使装车吊机前后移动。变频器是主要的谐波源。配电系统中的负载除了变 频器,还有皮带秤和其他负载。装车吊机使用的皮带秤是敏感设备,变频器产生 的谐波会通过传导、感应等方式对皮带秤控制系统产生谐波污染,进而导致皮带 秤工作抖动,影响计量准确度,同时对设备的寿命、安全运行产生不利的影响, 也给港口的经济效益带来了影响。 解决方案: 在变频器输入侧安装 2 台有源滤波器进行谐波治理。 谐波情况明 显改善,电流畸变率由 27%下降到 4.8%,电流波形接近标准正弦波,减少了对皮 带秤中计量和传感器等敏感器件的扰动, 有效解决了皮带秤的抖动和计量不准问 题。 结论:装车机经常启动和停止,即负载经常有很大的波动,对应谐波含量变 化也很大;而根据现场的测试情况,有源滤波器能够快速进行动态跟踪,精确滤 波,滤波效果显著。据反馈,自有源滤波器投运至今,装车吊机运行故障率明显 降低,变频器故障发生率由平均每月 3-4 次降到了每半年 1 次;皮带秤故障由每 月 1 次到不再出现故障。大大提高了装车吊机运行的稳定性和工作效率。有源滤 波器可以有效消除变频器产生的谐波电流,延长设备使用寿命,使配电系统更加 高效和稳定。

  特点:石油作为当今世界主要能源之一,由于其储藏位置特殊性,需要用专 用的石油钻井平台来进行开采。石油钻井平台供电系统中主要有:钻井、动力、 通讯、导航、电潜泵等设备,普遍采用变频控制系统。变频控制系统的工作会造 成钻井平台供电电压谐波很大、电网谐波电流较大、系统功率因数很低的影响。 降低电能质量,严重危害电力系统。 项目背景:某石油钻井队使用变频器控制电潜泵和绞车开采石油和天然气, 由于变频负载较多,6 脉冲变频设备产生大量 5、7、11 等 6n±1 次谐波,总谐 波高达 760A,严重影响了设备的稳定性,使得电流畸变率严重超标,并且进行 补偿滤波前系统的功率因数为 0.65,低于电力部门要求。 解决方案:为了抑制谐波污染,使配电系统满足电力部门要求,特对本项目 采用无功补偿兼谐波治理的方式, 配置的设备主要有无源电力滤波器及有源电力 滤波器。无源电力滤波器滤除 5 和 7 次谐波,剩余的由有源电力滤波器进行动态 滤除。谐波电流大大减小,THDi 降低至 5%左右。系统的功率因数由 0.65 升高到 了 0.97,满足了电力部门的要求。 结论: 在这个项目中是应用混合滤波技术滤波, 无源滤波滤除谐波电流稳定 的低次谐波,有源滤波器发挥对高次谐波动态滤波效果显著,有效抑制谐振等的 优点,滤除高次谐波,并且有源无源组成混合滤波器方案的同时兼顾考虑了成本 和滤波效果。

  特点: 现代工业的发展对金属的需求量越来越大, 使冶金行业迅速发展起来。 冶金企业的用电设备具有容量大、 大部分为感性负荷、 负荷冲击大起制动快速性、 自动化程度高、工作连续性等特点;用电设备大量使用直流电动机和变流器驱动 交流电动机变频调速驱动变压器、电抗器电力电子装置等非线性负载。轧机、 电 弧炉等冶金设备使电网电压发生波动和闪变,三相不平衡、电网功率因数低、 线 路损耗增加、谐波含量超标,已造成谐波公害,严重危害电力系统的安全运行和 电气设备的安全经济运行。因此,解决好冶金配电系统的无功补偿和谐波治理问 题对于保证电力系统电能质量及安全运行,降低损耗,提高用电设备效率等具有 重要意义。 项目背景: 某钢铁厂系统变压器容量为 2500kVA, 供电系统存在着谐波影响, 供电质量难以保证稳定生产的需要, 需要在提高供电质量的同时推进节能降耗和 节约生产。 解决方案:针对钢铁厂配电系统实际情况,结合钢厂负载特性。又因为系统 中功率因数偏低,未使用无功补偿情况下仅为 0.67。远低于供电部门对于用电 才惩罚标准 0.90。钢厂欲将系统功率因数提高至 0.92 以上,以改善系统电能质 量,提高系统的用电效率。则给出无功补偿加谐波治理的综合性改善方案。配置 了一台 A-APF 系列 300A 有源电力滤波器以及一台 A-SRC 系列 300kVar 安全无功 补偿柜,对系统进行治理,解决系统存在的问题。 结论: 通过治理之后, 系统功率因数由 0.67 提高到了 0.93 满足电力部门需 求。由谐波造成的生产设备不稳定的现象也得到了解决,保障了设备的安全高效 运行。金属冶炼行业电能应用需求量大,用户还可应用有源无源的混合滤波器 方式来实现滤波功能,用无源滤波器滤除稳定频率的低次谐波电流,有源滤波器 滤除变化复杂的高次谐波电流和抑制系统谐振。

  特点: 随着国家新能源政策的逐步实施, 以及电动汽车电池技术的日益发展 和完善,电动汽车充电站将在城镇中大量涌现,充电站的功能是利用非车载充电 机把直流电能传送给电动汽车动力电池,用以补充电池能量。充电机属非线性设 备,在运行时将产生谐波,对公网造成危害。因此在电动汽车充电站建设时, 应 采取抑制和消除谐波的措施。 项目背景:某城市新能源规划的试点工程,建立了一座新能源汽车充电站, 充电站中配备的大功率充电机为脉冲整流型非线性负载, 在给汽车充电的同时也 给配电系统造成了严重的谐波污染。 解决方案:在 1#充电机输入侧安装一台有源滤波器进行谐波治理。对其中 一台充电机产生的谐波进行就地补偿,谐波在发生源处就得到了消除。电流畸变 率 THDi 由 35.2%下降到了 4.3%, 极大的改善了充电机在运行中产生的谐波污染, 避免了因为谐波而造成的系统稳定性以及设备的安全可靠运行。 结论: 电动汽车在能源使用成本、 环境保护效益方面比传统汽车有很多优点, 新能源汽车行业有广阔的前景, 但是电动汽车在充电过程中产生的谐波对电网是 一种污染,对充电机进行谐波治理,使新能源汽车从充电到行驶,都使用清洁能 源。投入运行后有效地滤除充电站中充电机所产生的谐波,使谐波对变压器及其 它负载的影响降到最低,减少谐波对电气设备的破坏,减少电气测量仪表计量的 不准确等,使电能质量得到提升,总体提升设备运行效率和电力能源使用效率, 还可以达到节能降耗的目的,优化线路的电力品质,减少谐波危害,保护设备运 行,节约用电。

  特点:现代的大型主题公园,新奇趣项目种类繁多,各种游乐项目大多数使 用了电力传动设备。电力传动设备主要使用了现代电力电子技术,如直流传动系 统和变频传动系统。由于这两类设备使用了大功率整流电路,因此在给电力控制 带来便利的同时也不可避免地向电网注入了谐波。谐波的存在,会使控制设备损 坏或出现误动作的几率大大增加。此外,主题公园的灯光调控系统(包括大面积 的 LED 显示屏)也是一个不容忽视的谐波源。 项目背景: 某主题公园的云霄飞轮是景区最刺激的游乐项目之一, 云霄飞轮 矗立于山项,静止时宛如巨大的天平悬于云霄,运动时飞轮在大电机的驱动下, 在垂直平面作 360 度正反方向旋转,游客游玩有刺激的快乐感受。在低压配电系 统中,主要是两套控制云霄飞轮的直流传动系统。每套系统由两台 50KW 的直流 传动器构成。此外还有空压机、自动扶梯、照明和空调等相关负荷。直流传动系 统在运行的时候,会产生大量的谐波污染,严重时电压畸变率 THDu 高达 8.3%, 电流畸变率 THDi 高达 103.5%。大量谐波电流注入电网后造成了配电网络的谐波 污染, 直接致使同级电网的电动扶梯控制系统失灵, 导致电动扶梯无法正常使用。 解决方案: 针对该配电系统的实际情况, 对两台云霄飞轮的传动系统产生的 谐波进行就地治理。在每套直流传动系统各安装一台有源滤波器。有源滤波器开 启后,传动系统输入侧电压总谐波畸变率(THDu)由原来的最高 8.3%下降至 3.0% 以下,满足了国标 GB/T14549-93 的要求;谐波电流畸变率(THDi)治理后大多 数情况保持在 5%以内,效果非常明显。 结论: 本项目针对谐波电压畸变 THDu 和电流畸变 THDi 的滤波效果都非常好, 此外,有源滤波器滤波后,还解决了云霄飞轮项目旁边的电动扶梯受谐波干扰无 法工作的难题。

  特点: 一个大型的给水工程往往有 1 个或 2 个以上的取水泵站,几个中间加 压泵站和综合的净配水厂组成。大、中型城市的供水系统,往往是多水源、多泵 站、多管道、多用户组成。一个大型的水泵站,又是多台机组并联运行。装机容 量是按最不利的条件下,最大时流量和所需扬程来决定的。只有采用水泵机组变 频的无级调速技术,才能连续地改变各水泵机组的转速,来变更水泵的工况, 使 其综合的等效特性曲线适应特定管网用水量的变化,维护管网的压力恒定,最大 限度地提高各水泵机组效率,达到理想的节能效果。实践告诉我们,变频器就是 一个谐波源。谐波危害极大,所以水厂设计之初就要将无功补偿和谐波治理综合 考虑,无功功率补偿到全厂的综合的功率因素达到 0.90 以上,已被我们所认识, 但谐波治理的重要性,我们的认识还远远不够。如我们对水厂做的多次谐波电流 的测试工作。 发现其高次谐波非常丰富, 谐波严重超标。 不但产生特征谐波电流, 而且非特征谐波电流也很大。 项目背景: 某自来水厂由大功率变频器带动进水泵电机工作, 由于变频器中 要进行大功率二极管整流、大功率晶闸管逆变,结果在输入输出回路产生电流高 次谐波,干扰供电系统、负载及其它邻近电气设备,影响计量仪表工作不正常。 解决方案:经过现场测试分析,配置安装了一台 A-APF 系列 100A 有源电力 滤波器,便使谐波得到很好的抑制,计量仪表能恢复正常工作。 结论:经过治理后,谐波得到有效的抑制,电流波形趋于正弦波,THDi 由 31.8%下降至 4.2%。 计量仪表工作稳定。 自来水厂是与居民生活密切相关的行业, 因此自来水厂系统的安全可靠性运行关系着日常的生活及生产所需, 保障其系统 的稳定性以及设备的可靠运行则显得较为重要。

  特点:污水处理厂用电设备主要有泵类、搅拌器、鼓风机类等负载。风机、 泵类一般都要求变频,而变频器是一个非常大的谐波源,因此给系统带来很严重 的谐波污染和谐波干扰,造成系统不能正常工作,经常性的烧坏电气元件。同时 系统中也有很多电力电子类元器件,如 UPS、开关电源等,都是谐波发生装置。 项目背景:某污水处理厂变电所负载主要由 21 台变频器组成,由变频器带 动相应的电动机,功率分布情况为 7 台 37kW、7 台 2.2kW、7 台 1.5kW。其中每 三台为一组,共 7 组,每组分别是 1 台 37kW、1 台 2.2kW、1 台 1.5kW,系统最多 投入三组同时运行。由于全部都是变频器负载,变频器是一个非常大的谐波源, 因此给系统带来很严重的谐波污染和谐波干扰,造成系统不能正常工作,经常性 的烧坏电气元件,为了解决问题,必须进行谐波治理。 解决方案:根据用户提供的资料,负载最多投入三组同时运行,那么最大运 行的功率为(37kW2.2kW1.5kW)×3=122.1kW,谐波含量约为 36kVar,因此我 们选择 50kVar 的谐波治理装置。 结论:和许多变频器使用场合一样,泵类、风机等设备的变频机构产生的谐 波,对系统变压器、电容补偿以装置及用电设备等造成严重危害。使电机发生机 械振动、噪声和过热,使变压器局部严重过热,使电容器、电缆等设备过热, 使 绝缘老化,寿命缩短以至损坏。从上述数据中可以看出,运行电力滤波器前后, 电网电流变化十分明显,达到了消除电流谐波、改善电源电压的目的。使得系统 更加清洁和稳定。

  特点:酒店、商业地产建筑中空调机组庞大、通风设备、照明和电梯设备众 多, 这些设备的变频机构、 控制部件以及计算机系统设备都是典型的非线性负载, 产生的谐波流入配电系统,污染电网,不仅会对无功功率补偿设备造成潜在影响 还会影响各类电气设备正常运行,降低系统效率,增加电力成本。此类建筑中非 线性负载特点:数量多、分布分散,3 次谐波含量较大。安全、稳定的供电系统 可以保证酒店、商业广场中各类电器设施正常工作,智能系统稳定运行,从而有 效的保障了舒适度和安全环境,同时也会为酒店收益率的提高做出贡献。商业地 产中所关注的问题是:如何保证给中央空调、采暖系统、通风系统、大量节能照 明和电梯扶梯等设备提供可靠、连续的电力供应;如何改善电力品质,以保障各 类弱电系统和多媒体系统稳定工作; 如何控制运营中的电能损耗, 降低电费账单。 项目背景: 某万达酒店的改造项目中由于节能的需要, 大量的使用开关电源、 节能灯具以及变频器的滥用、变频电梯的使用等等。工作过程中产生大量谐波电 流,特别是三次谐波电流。谐波电流直接导致中性线严重过载、会使电缆、变压 器的温度升高,引起电容超温,甚至爆炸。降低其它电气设备的使用寿命,对配 电系统安全可靠运行有着重大影响。 解决方案:酒店共有 384 间(套)客房,豪华客房、商务客房、行政客房、 总 统套房等,另有 38 套公寓式酒店服务客房和写字楼。酒店设有 13 间各种样式的 会议室。各式中西餐厅、休闲吧座、咖啡厅、宴会大厅、露天平台烧烤等等。 在 原配电系统中,配电房内两台变压器下各加装一台 A-APF 系列 120A 有源电力滤 波器,改善系统电能质量,提高系统用电安全性、可靠性。 结论: 分析 A-APF 有源电力滤波器投入前后的对比, 电网电流谐波绝大部分 已被滤除掉,波形已经接近正弦波,畸变率由 38.4%降低为 4.1%;3 次谐波电流 由 85A 降低为 3.3A;5 次谐波电流由 52.2A 降低为 1.2A;7 次谐波电流由 26.0A 降低为 3.6A。可见,滤波器投入后起到了很好的消除谐波的效果,保证了商场 电网的电能质量,无功补偿柜能够可靠的运行。

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