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低壓有源濾波裝置在商務(wù)酒店諧波治理中應(yīng)用

瀏覽次數(shù):1723更新日期:2013-09-30

徐霜

安科瑞電氣股份有限公司   嘉定   201801

1、引言

目前隨著技術(shù)的發(fā)展,商務(wù)酒店自動(dòng)化程度越來(lái)越高,自動(dòng)控制設(shè)備越來(lái)越多,EIB智能照明系統(tǒng)已逐漸成為商務(wù)酒店的標(biāo)準(zhǔn)配置。同時(shí)為節(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(shí)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(duì)諧波的測(cè)量和分析是電力系統(tǒng)分析和控制中的一項(xiàng)重要工作,是繼電保護(hù)、故障測(cè)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(huì)對(duì)供電電網(wǎng)造成污染,而且會(huì)對(duì)商務(wù)酒店的通訊及電力設(shè)備產(chǎn)生不利影響。

2.1對(duì)供電電網(wǎng)的危害

對(duì)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(duì)電網(wǎng)電壓也帶來(lái)影響,使電網(wǎng)電壓的總諧波畸變率也超出國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 對(duì)商務(wù)酒店運(yùn)行的危害

(1)對(duì)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(jī)械振動(dòng)、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(duì)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(wú)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(huì)引起過電壓,大大縮短了用電設(shè)備的壽命,無(wú)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(duì)EIB 等系統(tǒng)造成一定的沖擊,經(jīng)常引起系統(tǒng)的無(wú)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(yùn)行的高可靠性要求在設(shè)計(jì)和施工階段目前主要采取以下措施預(yù)防諧波對(duì)設(shè)備的干擾。

( 1) 為電子設(shè)備設(shè)計(jì)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)備加裝線路濾波器或抑制諧波分量達(dá)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(duì)諧波污染進(jìn)治理。

根據(jù)電網(wǎng)諧波國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求,從系統(tǒng)電力品質(zhì)、保障設(shè)備安全和正常運(yùn)行、綜合提升設(shè)備運(yùn)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,在諧波的同時(shí),可以、干凈地吸收線路中的諧波和浪涌。達(dá)到優(yōu)化線路電力品質(zhì),減少諧波危害,達(dá)到保護(hù)設(shè)備運(yùn)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(shí)時(shí)檢測(cè)負(fù)載的諧波和無(wú)功分量,采用PWM變流技術(shù),從變流器中產(chǎn)生一個(gè)和當(dāng)前諧波分量和無(wú)功分量對(duì)應(yīng)的反向分量并實(shí)時(shí)注入電力系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)諧波治理和無(wú)功補(bǔ)償。

ANAPF原理如圖一所示:

圖一 ANAPF原理

 

3.2 ANAPF技術(shù)參數(shù)

表一:ANAPF技術(shù)參數(shù)

接線方式

三相三線或三相四線

接入電壓

3×380V ±10%

接入頻率

50Hz ±2%

動(dòng)態(tài)補(bǔ)償響應(yīng)時(shí)間

動(dòng)態(tài)響應(yīng)<4ms,全響應(yīng)時(shí)間<20ms

開關(guān)頻率

10kHz

功能設(shè)置

只補(bǔ)償諧波、只補(bǔ)償無(wú)功、既補(bǔ)償諧波又補(bǔ)償無(wú)功;手動(dòng)、自動(dòng)切換。

諧波補(bǔ)償次數(shù)

2-21

保護(hù)類型

直流過壓 IGBT過流 裝置溫度保護(hù)

過載保護(hù)

自動(dòng)限流在設(shè)定值,不發(fā)生過載

冷卻方式

智能風(fēng)冷

噪音

 65db(處于柜內(nèi)并運(yùn)作于額定狀態(tài)

工作環(huán)境溫度

-10℃~+45

工作環(huán)境濕度

85%RH 不凝結(jié)

安裝場(chǎng)合

室內(nèi)安裝

海拔高度

≤1000m(更高海拔需降容使用)

進(jìn)出線方式

下進(jìn)下出

防護(hù)等級(jí)

IP21

智能通信接口

RS485/MODBUS-RTU

遠(yuǎn)程監(jiān)控

可選

外形尺寸(mm)

(W×D×H)

30A

50A

7

100A

600×500×1500

600×500×1500

600×500×1800

800×600×2200

重量(kg)

三相四線

三相三線

30A、50A

7、100A

30A、50A

7100A

280

360

240

290

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(wàn)平米,中央空調(diào)、電梯全部為變頻拖動(dòng),有數(shù)個(gè)大型數(shù)據(jù)機(jī)房全部安裝UPS,同時(shí)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)冷機(jī)變頻器旁配置ANAPF有源濾波器。其次在中控室、弱電機(jī)房、總統(tǒng)套重要設(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(yùn)行前、后配電系統(tǒng)電能質(zhì)量測(cè)試情況的對(duì)比分析為例來(lái)具體描述。

4.1 有源濾波器運(yùn)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147A168A、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,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(yùn)前后測(cè)試記錄數(shù)據(jù)

    

 

 

ANAPF低壓有源濾波器報(bào)價(jià)及主要元件清單

型號(hào):ANAPF100-400/B

參考價(jià)格:12萬(wàn)元/臺(tái)

主要產(chǎn)品明細(xì):

序號(hào)

名    稱

型    號(hào)

數(shù)量

1

APF電氣柜

800X600X2200

1

2

變流器

APFCOV-CVT100

1

3

控制器

APFMC-C100

1

4

電抗器

APF-RE.(S)DG-100

1

5

有源電流互感器

LT208-S7

3

6

濾波器

DL-1TH1

2

7

斷路器

CVS160FTM160D4P3D

1

8

接觸器

LC1D150M7C

1

9

微型斷路器

NDM1-63C32

1

10

中間繼電器

MY4NAC

2

11

R型變壓器

R320-0.38/0.22

1

12

諧波檢測(cè)儀

ACR350EGH

1

13

電線

16mm2

若干

14

電線

4mm2

若干

 

6 結(jié)論

本文分析了諧波對(duì)商務(wù)酒店危害,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(yùn)行前后諧波的治理情況。有源濾波器對(duì)商務(wù)酒店的諧波進(jìn)行了治理,了電能質(zhì)量,總體提升了設(shè)備的運(yùn)行效率和電力能源的使用效率。

 

【參考文獻(xiàn)】

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

[2] 上海安科瑞電氣股份有限公司產(chǎn)品手冊(cè).2013.01.版

 

 

作者簡(jiǎn)介:

徐霜,女,本科,安科瑞電氣股份有限公司,主要研究方向?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)供配電,: acrelxs  :

 

《ANAPF有源電力濾波裝置設(shè)計(jì)與應(yīng)用圖集》(圖集號(hào):ACR13CDX701)由安科瑞電氣股份有限公司主編,本圖集結(jié)合ANAPF有源電力濾波裝置產(chǎn)品的特點(diǎn),依據(jù)電氣設(shè)計(jì)規(guī)范,研究供配電系統(tǒng)中的高次諧波問題,達(dá)到供電質(zhì)量和確保電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的目的。圖集適用于新建、改建、擴(kuò)建和技改項(xiàng)目中工業(yè)與民用及公共建筑內(nèi)電氣設(shè)備的諧波抑制及綜合治理的設(shè)計(jì)與改造。凡需要圖集的請(qǐng)?zhí)峁┵F單位名稱、部門、地址、、、、等信息,傳真、郵件acrelxs或:至安科瑞徐霜工程師收,安科瑞電氣免費(fèi)贈(zèng)送。

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