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【摘要】概括谐波主要危害,分析电气设计主要谐波抑制和治理措施,分析无源滤波和有源滤波等主要参数的设计和选择,供广大同行参考
【关键词】谐波;无源滤波;APF;建筑电气
随着电力电子技术的快速发展,建筑中各种变频和非线性负荷广泛应用(如计算机、变频空调、LED灯、变频风机、水泵、汽车充电桩、气体放电灯等),造成建筑供配电系统谐波问题越来越突出,影响供配电系统安全稳定运行。
所以了解建筑谐波特性,分析各谐波治理方法,采取合理的谐波措施,在经济性与治理效果之间取得良好的平衡,对建筑电气设计合理优化设计有积极作用。
1、谐波治理措施简析
(1)选择带A接线的变压器接线形式,这种接线形式使3n次諧波在A绕组中形成环流,可以抑制3n次谐波流入共用电网,但Δ绕组中谐波电流会造成绕组铜损增加、变压器绕组过热,所以在变压器选型时应适当降容。
(2)增加导线截面,对于3n次谐波电流较大的三相配电线路或谐波电流较大的单相配电线路,配电设计时应该增加中性线导线截面、考虑导线载流量降容,避免中性线电流过大,导致导线发热,影响使用寿命和使用安全。《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008第7.4.4.3条对谐波影响下,导线截面选择做了相應要求。
(3)谐波源负荷和非谐波源负荷分开供电,可以用三相配电线路对谐波源负荷集中供电,且尽量做到三相负荷平衡,三相供电即能增加系统谐波电流承受能力,且有利于谐波电流的相互抵消;即降低对其他设备负荷和谐波敏感负荷的影响,也便于谐波的集中治理。
(4)对于大容量谐波源,在有条件的情况下,可以提高供电电压,采用专用线路对谐波负荷供电,可以增加系统谐波承受能力,也便于谐波集中治理。所以设计时应尽量采用单独变压器给中央空调供电,同时适当减低变压器负载率,这样既能减小大型变频设备对其他用电负荷干扰,又便于集中治理。
(5)合理设置无源滤波器,无源滤波器结构简单、成本低廉、可靠性高,被广泛运用于配电系统谐波治理。通过在无功补偿电容器串联一定电抗率的电抗器,能有效消除特定次谐波电流,能很好的将谐波抑制和无功补偿相结合。
(6)对于谐波频率带宽,波动大的配电系统,可以设置有源滤波器(APF)。有源滤波是采用电力电子装置,通过特定算法,产生一个与谐波波形相同、幅值相等、相位相反的电流来抵消谐波电流。
2、无源滤波器参数选择
【关键词】谐波;无源滤波;APF;建筑电气
随着电力电子技术的快速发展,建筑中各种变频和非线性负荷广泛应用(如计算机、变频空调、LED灯、变频风机、水泵、汽车充电桩、气体放电灯等),造成建筑供配电系统谐波问题越来越突出,影响供配电系统安全稳定运行。
所以了解建筑谐波特性,分析各谐波治理方法,采取合理的谐波措施,在经济性与治理效果之间取得良好的平衡,对建筑电气设计合理优化设计有积极作用。
1、谐波治理措施简析
(1)选择带A接线的变压器接线形式,这种接线形式使3n次諧波在A绕组中形成环流,可以抑制3n次谐波流入共用电网,但Δ绕组中谐波电流会造成绕组铜损增加、变压器绕组过热,所以在变压器选型时应适当降容。
(2)增加导线截面,对于3n次谐波电流较大的三相配电线路或谐波电流较大的单相配电线路,配电设计时应该增加中性线导线截面、考虑导线载流量降容,避免中性线电流过大,导致导线发热,影响使用寿命和使用安全。《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008第7.4.4.3条对谐波影响下,导线截面选择做了相應要求。
(3)谐波源负荷和非谐波源负荷分开供电,可以用三相配电线路对谐波源负荷集中供电,且尽量做到三相负荷平衡,三相供电即能增加系统谐波电流承受能力,且有利于谐波电流的相互抵消;即降低对其他设备负荷和谐波敏感负荷的影响,也便于谐波的集中治理。
(4)对于大容量谐波源,在有条件的情况下,可以提高供电电压,采用专用线路对谐波负荷供电,可以增加系统谐波承受能力,也便于谐波集中治理。所以设计时应尽量采用单独变压器给中央空调供电,同时适当减低变压器负载率,这样既能减小大型变频设备对其他用电负荷干扰,又便于集中治理。
(5)合理设置无源滤波器,无源滤波器结构简单、成本低廉、可靠性高,被广泛运用于配电系统谐波治理。通过在无功补偿电容器串联一定电抗率的电抗器,能有效消除特定次谐波电流,能很好的将谐波抑制和无功补偿相结合。
(6)对于谐波频率带宽,波动大的配电系统,可以设置有源滤波器(APF)。有源滤波是采用电力电子装置,通过特定算法,产生一个与谐波波形相同、幅值相等、相位相反的电流来抵消谐波电流。
2、无源滤波器参数选择