建筑电气系统抑制谐波的工程设计方法探讨
建筑电气设计中谐波治理措施的探讨

一、谐波的危害
1.1谐波的危害
1.1.1使用公用电网时,元件会产生附加的谐波,使发电和输电的效率大大的降低,对用电设备的使用效率也会产生重要的影响。当发生大量的谐波电流集体穿越中线时,则很容易造成电路过热,甚至会引起火灾的发生。
1.1.2谐波的产生会使电气设备的正常运行受到影响,除了会对电动机产生附加损耗之外,还会产生机械振动、噪音等,造成变压器局部温度过高。另外,谐波还容易使电容器和电缆等设备过早的发生损坏和老化,减少其使用寿命。
1.2.2智能建筑中线缆密布,系统设备繁多,微电子装备复杂,且防护能力弱,高次谐波将会使智能化系统设备产生误码、错码、误动作,使信号系统受到污染、产生噪声,甚至连通话质量都不能保证。随着低电压信号在IT设备中使用的增加,比特错误率也随之提高,甚至可以高到使整个网络瘫痪。
1.2.3在谐波电压作用下,电容器会产生额外的功率损耗,加快绝缘介质的老化。更为严重的是,大量谐波电流很可能引发电容器和系统其他元件之间的并联谐振或串联谐振,造成电容器超载而损坏;使与电容器连接的配电回路中所有线路、设备因电压闪变、超压、过负荷而损坏。
1.1.3引起公用电网中局部的并联谐振和串联谐振,从而使谐波放大,这就使上述的危害大大增。
1.1.4对邻近的通信系统产生干扰,轻者引起噪声,降低通信质量,重者导致信息丢失,使通信系统无法正常工作。
1.2谐波对建筑电气产生的危害
1.2.1由于设备自身产生的接地电流在设备和真实地之间产生一个电压降,因此使电脑死机;高次谐波会在中性线上叠加,中性线电流能够在建筑物金属结构上任意流动,从而产生不受控制的磁场,即引发计算机屏幕的频闪现象;由于开关、短路以及负载变化而引起的短时间电压变化将会引起灯光频闪,过度的频闪将会使人体不舒服;严重的谐波畸变会引起在一个正弦周波内的额外过零点,影响测试设备,干扰程序控制装置的同步性,导致控制装置死机。
民用建筑电气系统设计中谐波的危害及抑制方法

民用建筑电气系统设计中谐波的危害及抑制方法摘要:民用建筑的设计行为涉及到民用建筑的质量,在民用建筑设计中,电气系统设计一直是设计人员关注的重点,而在电气设计过程中,需要重点排除的是谐波的危害,要不断制定出完善的谐波危害的抑制方案。
本文在探究民用建筑电气系统设计时,就是以谐波危害为主要的研究对象,并积极的探寻更加有效的谐波危害的抑制方法,以提高电气系统的整体稳定性,确保持续供电和用电安全。
关键词:民用建筑;电气设计;谐波危害;抑制方法引言:民用建筑的电气系统自民用建筑形式不断变化以来,已经产生了较大程度的变化。
再加上人们娱乐生活的逐渐丰富,使得传统的基础的电气系统中的设备类型不断增加,电子系统中国娱乐性质的电器设备越来越多。
对于当前的民用建筑的电气系统设计而言,应关注系统中的谐波危害,尽量降低其对电气设备正常运行的影响。
要深入的研究导致谐波出现的各个原因,并有针对性的对其进行抑制,为人们的日常生活提供安全的用电环境。
一、民用建筑的电气系统设计工作中常见的谐波产生环节谐波是一种会对电气系统的正常运行产生严重影响的波形,和基波等波形不同,谐波的波形经试验可知,其具体的波动幅度较大,且在每两个时间分隔来看,呈对称分布,具体见下图1。
认识到谐波的危害,并找出电气设计工作中常见的谐波产生环节,已经成为当前民用建筑电气设计工作的重点。
图1谐波电流实验波形(一)电源本身与输电系统所产生的谐波在一般的发电机设备中,其基本构成大部分为三相绕组,在实际的发电机设备中,要尽可能的对称布置发电机内部的三相绕组,同时要保持完全一致的发电机的铁心,在这些基本设置达到标准要求的情况下,发电机自身产生的三相正弦电压才能满足其自身稳定运行的要求。
在实际的发电机设备中,制作三相绕组时很难保证绝对对称,原因在于存在很多因素会影响发电机三相绕组的配置以及铁心的统一布置。
在这样的情形下,就会致使发电机设备不仅产生基波,还会产生谐波。
但是根据具体的情况可知,发电机产生的谐波的大小是有限的,其谐波数值相对较小,不需要特别的注意。
阐述建筑电气设计中谐波的治理措施

阐述建筑电气设计中谐波的治理措施摘要:现代建筑内的弱电系统日益增多,宽带网络的普及使其家庭内电子元件设备不断增加、高层建筑内变频节能供水、变频节能空调的应用、建筑照明智能控制系统、家用电器等都存在大量的非线性用电设备谐波源,随着电子化进程其电力系统中谐波成份也在不断增加,电网有被污染的危害性,因此,谐波治理措施的应用也随之突出。
在这一前提下,对于建筑电气设计中谐波治理的措施进行研究和分析就具有极为重要的工程意义和现实意义。
关键词:建筑电气设计;谐波;治理措施前言随着时代不断发展,我国建筑用户存在对于电力应用需求不断增加的状况。
为满足我国建筑用户的需求,建筑电气设计不断创新发展,部分人员将逆变设备应用到电力生产中从而引发了谐波问题,从而引发了电力生产效率下降,电网安全遭到严重威胁。
因此,该问题引起了重视,要想保证电网安全,必须率先解决谐波问题,采取有效措施,为用电提供有效保障。
1谐波问题的来源谐波问题的出现主要来源于两方面:一方面是电脑的系统、电视机、开关电源等导致配电系统电流电压发生畸变,产生大量非线性负荷形成的谐波源;另一方面是电网本身具有一定的谐波含量,配电变压器也产生谐波,配电系统从公用系统接受电力,从而接收到带有谐波的电力。
2建筑电气中谐波问题危害谐波问题的危害体现在许多方面,当电网被污染的情况下,整个电网中的电气设备均会受到影响,电网中的谐波含量小于国家标准的规定时,一般不会对系统造成大的影响,但随着谐波含量的增加,谐波的影响就逐渐显现出来,在谐波严重超标的情况下,如果不进行谐波治理,往往会造成很严重的危害。
主要包括:影响电气设备精度及效率、干扰设备运行、增加设备损耗、降低开断能力、使继电保护装置误动、拒动等。
以下从几个方面出发,对建筑电气配电系统中谐波问题危害进行分析。
2.1影响电气设备的精度及效率谐波的存在影响到建筑内电子元件的正常运行。
如电能表会将谐波能量当作用电来进行计量,从而导致电能表与实际用电存在一定误差;高次谐波使智能化设备受到干扰,易造成错误指令和动作;旋转电机由于谐波作用产生附加转矩而导致输出扭矩下降,且使局部发热增加。
建筑电气设计中谐波治理措施的探讨

建筑电气设计中谐波治理措施的探讨发布时间:2021-07-23T10:13:19.538Z 来源:《福光技术》2021年6期作者:曹海勃[导读] 因而,对于电力电子变流器而言它是一个较为重要的谐波污染源。
西安高新区市政配套建设有限公司陕西西安 710075摘要:电气设备的增多导致建筑中谐波过多,而谐波通常会对建筑电气设备的性能产生直接影响。
因此,本文在概述谐波的来源的基础上,分析了建筑电气谐波的危害,然后探讨了在建筑电气设计的过程中如何进行谐波的治理,旨在为建筑电气设备的正常使用以及电气系统功能的发挥奠定良好基础。
关键词:建筑电气设计;电气设备;谐波;治理措施1谐波的来源1.1电力电子变流装置所产生的影响目前,电力电子器件被广泛应用,家用电器已成功进入千家万户,同时这将会带来更多谐波,也会严重影响电力系统。
一般来说,电气设备产生谐波含量主要是设备的工作性质和结构来决定的,任何设备都可以被看作恒定谐波源。
如果电力系统有谐波电流通过时,将会出现谐波电压降等相关的问题。
电压将会对系统的电压造成一定的影响,严重时可能出现电压畸变的问题。
因而,对于电力电子变流器而言它是一个较为重要的谐波污染源。
1.2变压器所产生的影响通过非线性电感产生的电压谐波主要是在变压器中产生,因为变压器中所产生的电流里包含着非正弦波形,如果是尖顶波以及平顶波,必然有奇次谐波的存在,但程度不同,并且常常会出现数量比较大的次谐波,主要是因为磁路非线性产生的正弦波磁通。
但在变压器的谐波含量实际情况是不断改变的,变化需要根据工作的状态改变,正常运行的变压器无异常时谐波含量相对较低,但当变压器空载或轻负荷时,因为铁芯进入饱和状态,因此变压器将会减少励磁电流,感应电动势将会出现谐波的成分。
1.3低压电器所产生的影响随着建筑行业的不断发展以及电气设计工作的进步,现阶段大多数的电器设施都要通过低压电网来进行电源供应工作。
对于这些设备来说,大多具备变压器以及整流装置,即使容量不大,但是励磁电流的电器也将占总电流的相应比例。
智能建筑电气设计中的谐波治理措施

智能建筑电气设计中的谐波治理措施随着人工智能的发展和智能建筑的普及,智能建筑电气设计中的谐波治理措施变得越来越重要。
谐波是指在交流电路中,频率是原始信号频率整数倍的信号,它会对电网、设备和用户造成一系列的负面影响。
谐波治理在智能建筑电气设计中必不可少。
本文将就智能建筑电气设计中的谐波治理措施进行详细探讨。
1. 谐波的危害在智能建筑中,大量的电子设备、变频器和电力设备都会产生谐波,这些谐波会对电网、设备和用户造成以下危害:1) 对电网影响:谐波会导致电网中谐波电压和谐波电流增加,传输损耗增加,还会对电网的功率系统稳定性和用电质量造成影响。
2) 对设备影响:谐波会导致设备温升加剧和损坏,缩短设备寿命,降低设备的可靠性。
3) 对用户影响:谐波会引起灯光闪烁、变频器噪音、通信干扰等问题,对用户的生活和工作造成不便。
2. 谐波治理的原则在智能建筑电气设计中,谐波治理的原则主要有以下几点:1) 主动防治原则:在设计之初就应该考虑谐波治理的问题,主动采取措施减少谐波产生,例如选用低谐波发生的设备、加装谐波抑制装置等。
2) 整体谐波治理原则:要从电网、设备和用户三个层面考虑谐波治理,采取综合治理措施。
3) 经济性原则:在谐波治理中要兼顾成本和效果,采取经济、有效的谐波治理措施。
3. 谐波治理方法智能建筑电气设计中,谐波治理的方法主要包括以下几种:1) 主动防治:首先应该从源头上减少谐波的产生,选用低谐波发生的电力设备、避免过度调制变频器等。
2) 谐波抑制:可以通过装设谐波滤波器、谐波抑制器等装置来减少谐波的产生和传播。
3) 谐波消耗:可以通过装设谐波阻抗器、有源滤波器等装置来消耗谐波,减少谐波对系统的影响。
4) 谐波隔离:可以通过装设谐波隔离变压器、谐波隔离电容器等装置来隔离谐波,减少谐波对系统的传播。
5. 谐波治理的发展趋势随着智能建筑的不断发展,谐波治理技术也在不断创新和进步,未来谐波治理的发展趋势主要有以下几点:1) 智能化技术的应用:随着人工智能、大数据等智能化技术的发展,谐波治理技术也会向智能化、自动化方向发展,提高谐波治理的效率和精度。
探讨建筑电气设计中谐波治理措施

探讨建筑电气设计中谐波治理措施摘要:建筑物中安装有各种电气设备,一些非线性的电气设备,如空调机组、大型医疗设备、调光可控硅设备等,会产生谐波,注入电网后影响电网的电能质量,影响建筑物中其他设备的正常运行。
因此,本文将对谐波产生的来源及其产生的危害进行了全面的分析,进而对建筑电气设计中谐波治理的相关措施进行了有效探讨,希望能够为提高建筑电气设计水平,确保电气系统功能正常发挥提供有益参考。
关键词:建筑电气设计;谐波治理;措施引言随着我国电子技术的持续发展,其已广泛应用于工业、建筑等诸多领域,但电气系统中的谐波问题客观存在,对电力系统的正常运行造成负面影响,不仅不利于电能质量水平的提高,也带来极大的经济效益与社会效益损失。
一旦电力系统中的某一点发生短路或者电力系统出现故障,谐波就会进一步加重,对整个电力系统的运行产生影响。
因此,在建筑电气设计中,也要加强对谐波问题的重视程度,自觉采取谐波治理措施,规避由此产生的影响与危害。
一、谐波产生来源分析目前,在建筑电气系统运行过程中,谐波产生的来源主要包括以下五个方面:一是照明设备运行。
荧光灯等照明设备中的电子镇流器在运行过程中,其整流电路流和高频逆变器电路是谐波电流产生的主要来源之一。
越来越常用的电感整流器也会产生一定的谐波电流。
以及气体放电灯的电弧放电过程也会产生谐波电流。
许多灯具的驱动电源也会产生谐波,特别是LED大屏幕,其产生的谐波量更大。
二是日用电器的使用。
生活日用电器的运行往往需要进行电压控制来调整亮度或者关闭,其过程也是产生谐波,包括电脑、电视机、电烤箱、空调等的使用也会产生大量谐波。
三是换流设备的使用。
整流器、逆变器、变频器等换流设备的使用,主要是借助整流元件作用对电流进行强行切断、接通,进而也会产生谐波电流,在建筑电气系统中主要包括了空调、电梯、总体开关等方面的具体应用。
四是铁芯设备的使用。
变压器与铁芯电器中的铁芯具备非线性磁化特征,其工作过程中磁化曲线趋于饱和时,其产生的磁化电流会出现奇次谐波,并且铁芯饱和度与谐波电流成正比。
关于建筑电气设计过程中电源谐波的探讨

2 建筑 电气 谐波产 生的原 因
建筑中谐波 主要来 自于两 方面 :① 大量 非线 性负荷 形成的 谐波源 , 导致配 电系统 的电压 、 电流 发生畸变 , 产生谐波 ; 公用 ②
电 网本 身 具 有 一 定 的 谐 波 含量 和配 电变 压器 等 作 为 谐 波源 产 生
的谐 波 , 由网侧 传输 至配 电系 统 。
31 采 用 L . C组成 的无源 调谐 滤波器
传 统 的谐 波 补 偿 办 法 主 要 是 采 用 L C组 成 的无 源 调 谐 滤 波 器 (as e o e ie , P si w r l r 由滤 波 电容 器 、 vP Ft) 电抗 器 和 电 阻器 适 当组 合 而 成 。它 利 用 电容 、 电感 在 谐 波 频 率 时 发 生 谐 振 , 供 谐 波 入 提 地 的低 阻通 路 , 谐 波 导 入 人 地 脱 离 电 网 。 使 它 工 作在 基 波 时呈 容 性 ,能 够 同 时补 偿 电 网 中感 性 无 功 功 率 , 有 结 构 简 单 、 术 成 熟 、 期 投 资 少 、 率 容 量 大 、 行 可 具 技 前 功 运 靠 性 高 、 行 费用 低 等 优 点 , 直 被 广 泛 使用 。 它 缺 点 也 较 多 , 运 一 但 受 电 网阻 抗 和 运行 状 态 影 响大 , 易和 系 统 发 生 并 联 谐振 , 致 谐 导 波 放 大 , 至 过 载烧 毁 ; 也 只 能 补 偿 固定 频 率 的 谐 波 , 所 需 甚 它 当 补 偿 谐 波 较 多 时 需 装 置 多组 滤 波 器 , 既增 加 了成 本 也 降低 了 町 靠 性 ; 电 网容 量 大 , 当 阻抗 小 时为 保 证 补 偿 效 果 需 要 滤 波 器 有 很 高 的 品质 因数 ;而 当基 波 频 率 有 波 动 时 ,滤 波 器 补 偿 效 果 不 理
建筑电气设计中电源谐波抑制方法探析

建筑电气设计中电源谐波抑制方法探析[摘要]电力是一种常用的能源,无论是人们的日常生活还是工业生产,都离不开电力供应。
人们对于供电质量的要求越来越高,电源谐波的存在成为了电气设计中的一大危害。
本文通过简述电源谐波的概念,讨论电源谐波存在的危害性,并提出建筑电气设计中电源谐波抑制方法,从而更为有效地减轻或消除电源谐波,提高供电质量与可靠性。
[关键词]电气设计;电源谐波;谐波抑制1 电源谐波的概念电源谐波的定义是:在一个周期之内电气量的正弦波分量,电源谐波的频率与基波频率之间是整数倍的关系。
从电源谐波的定义中可以看出来,只要电源的电压或者电流的波形并非是正弦波,那么,就会出现电源谐波。
而当电压加在电阻、电容、电感之类的线性负载上时,不会改变波形,因此,其电压与电流的波形都是正弦波。
然而,当电压加在非线性负载时上,其电压与电流的波形都会变成非正弦波,这时,通过电网的电流就是非线性的,就产生了电源谐波。
2 电源谐波存在的危害性2.1 电源谐波会增加电器设备的附加谐波损耗一是谐波电流会增加变压器的铜损与漏磁消耗,并且谐波电压会增加变压器的铁损,使变压器温度上升,加速变压器损坏。
二是电源谐波会使电机的振动与机座发生共振,从而使电机过热,损坏电机元件。
三是电源谐波会使电容产生额外的功率,不仅消耗大量电力,还会造成电容过热、过压。
2.2 电源谐波会损坏敏感电子设备一是敏感电子设备极易受到电源谐波的影响而发生误动,尤其是一些由大量零部件组成的电子设备,受电源谐波影响非常大。
二是电子设备的正常运行依靠的是波形峰值来使电容器全充电,而电源谐波这种不规律的波形,将会使波形峰值过高或者过低,使电子设备无法正常使用。
三是电源谐波会引起建筑物内的一些自动化、报警、安全防护系统内部的电子设备误动作,引起设备的非正常工作。
2.3 电源谐波会破坏电力电缆的绝缘性电缆内部存在的电容会在一定程度上放大电源谐波,当谐波电流流过电缆时,就会产生部分热量,当电流产热达到一定程度时,就会造成电缆过热,从而破坏电缆绝缘性。
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统谐 波 治 理 , 力 提 高 电力 质 量 。 努 本 文 主 要 综 述 了 建 筑 电 气 系 统 的 谐 波 问 题 , 析 了 谐 波 的 存 在 分
和 危 害 性 , 总 体 上 分 析 了 谐 波 的 来 源 以 及 现 有 的 改 善 手 段 极 其 问 题 和谐 波 治 理 的发 展 趋 势 , 相 关设 计 奠 定 基 础 。 为
机 、 压 器 到 调 速 装 置 、 光 灯 、 关 电 源 等 均 会 产 生 各 种 谐 波 近 间 的 影 响 , 可 能 使 三 相 负 荷 平 均 , 少 中 性 线 电 流 。现 代 电 气 抑 制 变 荧 开 尽 减 年 来 电 网 谐 波 呈 现 逐 年 升 高 的 趋 势 , 方 面 是 由 于 大 量 的 冲 击 性 负 一 谐 波 的 方 法 有 两 种 , 是 设 计 谐 波 补 偿 装 置 来 补 偿 谐 波 . 对 各 种 一 这
代 建 筑 电气 工 程设 计 中必 须 很 慎 重 地 考 虑谐 波 以 及 它 的 不 良影 响 , 引 起 的 重 大 火 灾 , 成 惨 痛 损 失 . 须 引 起 足 够 的 重 视 。 造 必
综 合 治 理 好 建 筑 的 谐 波 问 题 , 提 高 公 用 电 网 的 电 能 质 量 以 及 提 高 对 建 筑 的 功 能 和效 益 等方 面 有 十 分 重要 的意 义 。
【 键 词 】 电 力 系统 关
建 筑 谐 波抑 制
1 .前 言
随 着 我 国 经 济 发 展 水 平 的 不 断 提 高 , 电 力 需 求 和 供 电 质 量 可 对 靠 性要 求 也 越 来 越 高 。谐 波 的危 害 性 引 起 了人 们 的 注 意 . 们 在 电 它
力 系 统 中 导 致 了 严 重 的 电 能 质 量 恶 化 。 并 且 在 建 筑 的 水 平 和 智 能 化 程 度 的 日益 提 高 , 波 还 会 导 致 整 个 供 、 电 系 统 无 法 正 常 运 行 . 谐 配 造
较 细 。在 大 量 3 次 谐 波 电 流 流 过 中 性 线 时 , 会 使 导 线 过 载 过 热 、 就 绝
的 电 子 设 备 及 电 气 设 备 产 生 的 谐 波 对 配 电 系 统 污 染 严 重 . 此 在 现 缘 损 坏 , 而 发 生 短 路 , 起 火 灾 。 我 国 已 发 生 多 起 由 于 这 一 原 因 而 因 进 引
2.建 筑 电 气 系 统 谐 波 及 危 害
图 1 谐 波 的 危 害
值 得 注 意 的 是 , 于 建 筑 电 气 系 统 来 说 . 波 对 电 网 的 危 害 除 造 对 谐
题 , 后 从 建 筑 电 气 系 统 工 程 设 计 方 面 解 决 了 谐 波 抑 制 相 关 设 计 问 成 线 路 损 耗 外 ,谐 波 会 引 起 公 用 电 网 中 局 部 的 并 联 谐 振 和 串 联 谐 最
维普资讯
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中国高新技 术企
建 筑 电 气 系 统 抑 制 谐 波 的 工 程 设 计 方 法探 讨
文 /徐 武 俊
【 要】 摘 本 文 主要 综述 了电 气 系统 的谐 波 问题 , 先 , 析 了谐 波 的 存 在 和 危 害 性 , 次 较 全 面 地 分 析 了 首 分 其
成 整 个 电 网 的 瘫 痪 。 因 此 , 视 谐 波 的 危 害 性 , 取 合 理 措 施 抑 制 谐 重 采
波 ,同时 为 了保 证 电 网 以及 建 筑 电气 系 统 的 供 电 质 量 和 安 全 运 行 . 必 须 深 入 研 究 电 力 谐 波 抑 制 和 补 偿 技 术 , 取 有 效 措 施 加 强 电 力 系 采
21 电力 系统谐 波 产 生 的原 因 .
3 .建 筑 电 气 系 统 谐 波 抑 制 治 理 技 术 研 究 3 1 谐 波 抑 制 相 关 设 计 问 题 及 方 法 .
在 建 筑 电 气 工 程 设 计 中 ,应 尽 量 限 制 使 用 谐 波 含 量 高 的 非 线 性
在 建 筑 系 统 中 . 波 是 影 响 供 电 质 量 的 一 个 重 要 因 素 从 发 电 负 荷 , 产 生 高 次 谐 波 电 流 的 设 备 应 设 置 独 立 配 电 回 路 , 免 设 备 谐 对 避
因 的 异 常 波 形 对 敏 感 的 电 子 设 备 的 正 常 运 行 构 成 了 严 重 威 胁 . 至 毁 常 情 况 下 中 性 线 电 流 比 各 相 电 流 小 得 多 , 而 设 计 时 中 性 线 的 导 线 甚
坏 硬 件 , 据 丢 失 , 造 成 的 经 济 损 失 是 巨 大 的 。一 般 建 筑 物 中 大 量 数 所
谐 波 的 来 源 以 及 现 有 的 改 善 手 段 。 从 具 体 的 工 程 设 计 角 度 总 体 上 分 析 了 谐 波 的 来 源 以 及 现 有 的 改 善 手 段 及 其 问 题 , 后 从 建 筑 电 气 系 统 工 程 设 计 方 面 解 决 了谐 波 抑 制 相 关 设 计 问 题 和 谐 波 治 理 的 发 展 趋 势 . 相 关 设 最 为 计 奠 定 基 础 ,最 后 对 谐 波 治 理 的 发 展 趋 势 提 出 了看 法 。
振 , 而 使 谐 波 放 大 , 至 引 起 严 重 事 故 。例 如 , 建 筑 中 , 常 大 量 从 甚 在 常 使 用 荧 光 灯 和 其 他 产 生 大 量 3次 谐 波 的 灯 具 、 计 算 机 及 各 种 电 器 ,
从 建 筑 系 统 谐 波 的 产 生 、 害 和 抑 制 实 践 方 面 来 说 , 电 系 统 这 些 3次 谐 波 都 从 中 性 线 流 过 , 至 使 其 电 流 超 过 各 相 电 流 。 因 正 危 供 甚