浅谈剧场建筑低压配电系统的谐波治理设计
大型剧院低压配电系统谐波抑制及治理
大型剧院低压配电系统谐波抑制及治理近年来,随着电子技术的不断发展,大型剧院的低压配电系统已经越来越趋向于数字化、高精度、高速度的特点,而谐波问题也逐渐成为了电力系统中的一大难题。
由于大型剧院的低压配电系统是典型的负载变化大,波形畸变情况严重的场所,谐波产生的影响也显得尤为重要和显著。
因此,对大型剧院低压配电系统的谐波抑制及治理已经成为了一项紧迫的任务。
一、大型剧院低压配电系统谐波的来源及危害大型剧院低压配电系统中的谐波主要来源于非线性负载设备,例如电子灯具、音响设备、电视机、电脑等。
这些设备的功率因数较低,通常在0.6以下,使得电流波形发生畸变,产生了大量的谐波电流。
这些谐波电流会对电网产生以下三个主要影响:1、影响功率因数谐波电流使得电网的总功率因数下降,导致有限容量的配电设备无法满足负荷要求。
2、降低设备效率谐波电流使得负载设备的工作效率下降,导致设备发热量增加、寿命减少等问题。
3、损坏电源设备谐波电流会导致空气开关、继电器、变压器等设备过载或烧毁的可能性增加,进而造成电网故障。
二、大型剧院低压配电系统谐波治理技术1、频率选择性谐波滤波器频率选择性谐波滤波器相当于一个带通滤波器,能够将所需滤除的谐波频率范围内的电流滤波,从而对电网的谐波进行衰减。
但是现有频率选择性谐波滤波器仅能够滤除单个谐波。
2、无源谐波隔离和滤波技术无源谐波隔离和滤波技术是一种新兴的谐波治理技术,能够同时隔离和滤除多个谐波,从而使电网谐波得到彻底治理。
但是这种技术存在成本较高的问题。
3、变压器谐波抑制技术通过使用高性能变压器,可以有效地降低谐波电流的影响。
变压器谐波抑制技术具有成本较低、稳定性高等特点,但是需要进行定期维护。
三、结论大型剧院低压配电系统的谐波抑制及治理具有重要的现实意义。
要想有效地治理低压谐波,应该采用多种技术手段,选择合适的谐波处理方案,从而保障电网正常运行。
还需要强化对电网谐波的监测和分析,为电网的谐波问题提供更加精确的处理措施。
配电系统的谐波治理方案
配电系统的谐波治理方案配电系统的谐波治理方案随着现代电子设备的广泛应用,谐波问题在配电系统中变得越来越突出。
谐波是指频率是原电源频率的整数倍的电流或电压成分。
谐波会引起各种问题,如电网设备的过载、损坏和功率因数下降等。
因此,为了确保配电系统的正常运行,谐波治理显得尤为重要。
谐波治理方案的核心目标是减少谐波的发生和传播。
下面,我将介绍几种常用的谐波治理方案。
第一种方案是使用谐波滤波器。
谐波滤波器是一种能够从电网中消除谐波的设备。
它通过选择性地吸收或衰减特定频率的谐波,从而将谐波限制在可接受的范围内。
谐波滤波器通常由电容器、电感器和电阻器组成,可以根据谐波频率的不同来选择不同的滤波器。
第二种方案是使用谐波抑制器。
谐波抑制器是一种能够主动抑制谐波的设备。
它通过产生与谐波相位相反的电流或电压来抵消谐波。
谐波抑制器通常由晶闸管组成,可以根据谐波的类型和频率进行调节和控制。
第三种方案是通过改变设备的结构和设计来减少谐波的产生和传播。
例如,在配电变压器的设计中添加谐波抑制装置,可以有效地降低谐波的水平。
此外,还可以采用各种特殊的变压器和电容器等设备来减少谐波。
第四种方案是通过提高配电系统的功率因数来减少谐波。
功率因数是指有功功率与视在功率之比。
当功率因数接近于1时,谐波的水平通常较低。
因此,通过使用功率因数校正装置来提高功率因数,可以有效地降低谐波的水平。
综上所述,谐波治理是保证配电系统正常运行的重要环节。
通过使用谐波滤波器、谐波抑制器、改变设备结构和提高功率因数等方案,可以减少谐波的发生和传播。
这些方案的选择和应用应根据具体的配电系统需求和实际情况来确定。
通过有效的谐波治理方案,我们可以提高配电系统的可靠性和稳定性,确保电力供应的质量和效率。
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。
浅析低压配电线路无功补偿装置谐波治理技术
88 | 电子制作 2019年02月设备造成一定影响,这些设备会在谐波的作用下性能退化、寿命减少。
所以如何有效解决电力系统的谐波问题是值得深入研究的课题。
1 谐波对低压配电线路造成的不良影响如果在低压配电线路中存在谐波电流,线路中就会发生集肤效应,还会发生有功功率损耗的不良情况。
此时谐波的电阻就会变大,线路上损耗的电流就会随之增大。
也就是说谐波会影响低压配电线路的运行效率,会降低供电的质量。
在低压线路中,通过中性线的电流不大,一般情况下,都会使用比较细的线。
如果其中存在着大量的谐波,线路的绝缘性能就会明显降低,进而发生线路短路的情况,如果没有及时发现,就有可能发生火灾事故。
此外,谐波会对电容器的电容量产生一定的破坏作用。
如果在线路中出现了谐波电压,电容器的温度就会持续升高,当温度上升至一定的高度,超过电容器所能承受的极限温度,此时电容器就会爆炸,这会给电力系统带来巨大的经济损失[1]。
另外电容器在谐波的作用下,会发生谐波谐振,这会对电网的正常运行产生影响。
如图1所示为检测到的多种谐波的特征曲线。
图1 多种谐波特征表示图2 目前市面上出现的无功补偿装置谐波的存在会对低压配电网的运行产生不良影响,会严重破坏设备的功能,也会降低设备的使用年限。
当下我国科次谐波、7次谐波和13次谐波,低压谐波滤波器对谐波产生的是防治作用。
市面上出现的抗谐无功功率自动补偿装置如图2所示。
固定式的单调谐波滤波器由电容器和滤波电抗器组成。
在选择时要注意电抗器的电感值。
要确定两个数值,一个是一般回路形成的谐波频率,另一个是电网间存在的最低次谐波频率,正常情况下后者的数值会高于前者的数值,利用这一特点能够保证谐波的频率达到正常的标准。
有源滤波器也是目前已经广泛应用于实际的一个有效治理谐波的装置。
这是一种新型装置,制作这一装置所用的技术十分先进[2]。
国内能够生产这一装置的厂家数量不多,如今使用的装置大多数来自于国外。
这种装置的优势就是能够在较短的时间内响应要求,通常情况下发出响应的时间不会超过1ms,这一特点能够有效提高对三相谐波电流补偿的效率。
剧场建筑电气设计中的谐波与治理
要: 结合剧场建筑 电气设计 , 主要 阐述 了剧场谐 波 的产生原 因及舞 台调光 器
刁 海 燕 ( 9 3 ) 17一 ,
的本质 。以剧 场电气 系统为例 , 明了谐波 的危 害 , 说 探讨 了剧场 电气设计 中谐 波治理的 若干措施 。经分析得 出采用有 源滤波器能快速、 有效地抑 制谐 波。
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电子镇流器 的荧光灯、 变频空调等。根据剧场非 线性 负荷 的容 量 及 占用 系 统 电 源 比例 的特 点 , 舞
调 光和计 算 机控 制 的现代 化调 光技 术 。 晶闸管调 光器 是 目前舞 台上 主 要 的调光 器 。舞 台灯 光使 用
的各种调光器实质上就是一个单相的相位控制 的
交 流 调压 器 。波形 如 图 1 所示 。
1 谐 波 的产 生
剧 场非 线性 负 荷 主 要包 括舞 台调 光 设 备 、 带
册 电气 工 程 师 , 从 事建筑 电气设 计工 作。
Ha m o c n H a m o i up e so n Th a e e t i sg r nisa d r n c S pr s i n i e t r Elc rc De i n
D/ A0 ian Ha y
i; a o i s p rsin a t ep w r脚tr( P ) c h r nc u pes ; ci o e m o v e A F
0 引 言
在理想 的情况下 , 质 的电力供应 能提供具 有 优 正 弦波 形 的电压 。但 实 际上 供 电 电压 的波形 会 由 于某些原 因而偏离 正弦波形 , 非正 弦波可用 傅 这一
台调 光设 备属 于剧 场 主要 的非线 性 负荷 。这些 调 光 设 备造 成 的谐波 污染 不仅 影 响剧场 配 电系统 的
浅谈低压配电系统无功补偿及谐波治理技术方案
浅谈低压配电系统无功补偿及谐波治理技术方案摘要:无功补偿和谐波治理的测量、方案设计、验证、实施和实施后结果的验证关键词:谐波;THD(I) ;THD(U);PFAbstract: the reactive power compensation and harmonic control measurement, project design, verification, implementation and implementation of the results of validationKeywords: harmonic; THD (I);THD (U);PF随着电力电子技术快速发展,大大地提高了人们在生产生活中的方便、快捷和舒适性。
同时大功率的电力电子装置也带来负面效应,由于该装置对电力系统注入大量谐波和次谐波分量,引起电压和电流波形的失真,同时另一方面由于IEC61000和国标《电能质量公用电网谐波》(GB/T 14549-1993)及《低压电器及电子设备发出谐波电流限制(设备每项输入电流≤16A)》的严格的限制标准,因此对配电电网系统在外部装设无功补偿和谐波滤波装置将是配电网络系统的一个外部解决方法之一。
配电网络的谐波治理过程了解总体的配电网状况;考虑纠正措施;确定谐波源,确定消减谐波所需要的解决方法;检查解决方法的有效性(通过配电网的改善来确认谐波的减少);该方案使用的测试工具与分析软件:测试工具:FLUKE435型电能质量分析仪;分析软件:Fluke View 3.31版;测试安装接线:三相四线制配电网测量电能质量结果如下:见附图THD(U) T HD(I)从上面测量得到系统谐波参数:电流的畸变率THD(I)为12.8%;电压的畸变率THD(U)为5.6%;平均功率因数PF为0.82数据模拟带135Hz(13.7%)消谐电抗效果见附图(一): 数据模拟带110Hz(19.1%)消谐电抗效果见附图(二)附图一附图二1.2根据测量得到的参数考虑需要的方案:(附图一)我们可以看到谐波3、5、7及其高次谐波都有所抑制,(蓝色代表电容补偿柜“关闭”状态,绿色代表电容柜“启动”后的系统谐波频谱)计算结果显示该方案能够将电压畸变率THDU抑制到4.5%。
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。
低压配电系统谐波抑制及治理方法分析
低压配电系统谐波抑制及治理方法分析245华电瑞源(山东)电气有限公司2503003山东电工电气集团有限公司 250098摘要:为提高低压配电系统稳定性,减少谐波对低压配电系统的不良影响,本文针对低压配电系统运行中谐波抑制问题进行分析,阐述谐波诱因与影响,分析谐波生成过程,并且探讨针对性治理方法。
关键词:谐波抑制;低压配电系统;供配电;谐波治理前言:在低压配电系统使用中,需要积极进行系统运行管理,其中谐波管理为主要环节之一。
在系统运维中,应科学认知谐波产生的消极影响,对其构成诱因和影响作用进行分析和总结,然后采取积极有效措施,开展高质量对症防控,以期缓解谐波不良影响,进而促进低压配电系统安全供电。
1谐波产生的原因和主要影响在日常生活用电时,大功率焊接设备、电器设备、通信与信息设备运行中,其电流波形属于非线性负荷,呈现非标准正弦波。
此外,通常电力用户、成熟配电网使用中常见非线性负荷,在此过程中形成大规模谐波,谐波对电网电能质量产生不良影响。
谐波较易导致低压配电系统、电网电压异常,加剧配电系统线路损耗。
在实际用电中,非线性电气设备通常通过电网获取非正弦电流,此种情况下,当电源为正弦波形电压供电时,设备电流仍然呈现独特的电流特征,表现为非线性电压,并且其电流不受电源电压影响。
在此种作用下,电网通过的电流形成非正弦波形[1]。
电力设备使用中较易受到谐波影响,导致运行不稳定,增加故障风险,主要表现为误触低压配电自动系统与保护设施。
当电网中谐波侵入规模较大时,电网基波叠加电网阻抗谐波,较易引起电网电压异常,降低电能质量。
公用电网系统对谐波的承受能力有限,当超过其限度,将导致电网、用电设备发生故障,加剧电力变压器铁铜损伤,变电系统设备因此寿命缩短,危害低压配电系统。
2低压配电系统中谐波分析方法在谐波治理中,谐波单点检测较易实施,全网检测以及区域性检测难度相对较高,必要时应借助模型进行分析。
谐波即单周期内电气量中正弦波分量。
探讨谐波对建筑电气设计的作用及措施
探讨谐波对建筑电气设计的作用及措施建筑电气供配电系统中,由于用电设备及线路的干预,很容易产生谐波。
谐波对电气设备、供电系统会产生很大的危害,不仅影响电能质量,甚至会导致电气系统崩溃或是引发火灾。
因此,在建筑电气设计中,必须要考虑谐波干扰问题,必须要制定出科学合理的谐波治理方案,尽可能地减少谐波带来的危害,以保障建筑电气系统能够安全、可靠、经济运行。
1 谐波产生的原因在供配电系统中,从理论分析,如果电流和电压都处于理想状态,那么电流和电压都会表现出正弦波形,而如果周期性电量超出基波频率整数倍,电流大于基波频率时,谐波就会出现。
在公用电网系统中,配电变压器就是一个谐波源,通过谐波源产生谐波,然后传输到配电系统中。
在建筑工程的供配电系统中,无论是计算机系统、各种消防设施、常用的通讯设备以及各种照明设施、开关电源等,在日常使用的环节都不可避免会出现谐波。
这些设备之所以会产生谐波,主要是其在运行过程中产生了很多非线性负荷,电流与电压产生了畸变。
谐波出现后,会对供配电系统及电气设备带来较大危害,不仅会增加建筑电气系统的运行负担,也可能会导致供配电系统损坏或崩溃,影响供电质量。
在建筑电气设计过程中,考虑谐波的危害并制定科学合理的治理措施是很有必要的。
2 谐波对电气设备产生的影响2.1 谐波对变压器设备产生的影响2.1.1 变压器输入电压以及输出电压的影响因素。
变压器主要由线圈和铁芯组成,当谐波电流经过变压器线圈时,线圈周围就会产生交变磁场,形成集肤效应,变压器内部的电阻、电抗等参数也会发生改变,进而会影响到变压器的输入电压和输入电压。
设定变压器的电路属于T型电路,那么谐波分量就是电流源,能够在变压器上产生叠加,此时的T型等效电路就会成为谐波作用下的等效电路,叠加到第n次谐波时,就会形成如图1所示的谐波T型等效电路,此时变压器的输入电压及输入电压都会发生改变。
另外,由于变压器的铁芯在材料、工艺及结构上有很大不同,这也是导致变压器输入电压以及输出电压不断恶化的关键影响因素。
浅析谐波治理措施在建筑电气设计中的应用
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3. 严重时会导致电网发生振荡,威胁整 个电力系统的稳定运行;
1. 增加电气设备的附加损耗,降低设备 的效率,导致设备发热、寿命缩短等问 题;
2. 干扰通信设备的正常运行,影响通信 质量;
02
建筑电气设计中谐波治理 的必要性
提高建筑电气系统稳定性
消除谐波对电气设备的干扰
谐波会对建筑内的电气设备产生严重的干扰,影响其正 常运行。通过谐波治理,可以消除这种干扰,提高电气 系统的稳定性。
05
谐波治理在建筑电气设计 中应注意的问题
与其他设备的兼容性问题
总结词
考虑设备间的兼容性
详细描述
在建筑电气设计中,谐波治理措施的应用需 要与其他设备具有良好的兼容性。不同设备 在规格、型号和功能上存在差异,因此需要 考虑其相互之间的匹配程度。例如,电力电 子设备会产生大量谐波,而谐波会影响其他 设备的正常运行,因此需要考虑这些设备之
酒店项目
要点一
总结词
酒店项目的谐波治理需求逐渐受到关 注
要点二
详细描述
酒店项目除了日常用电设备外,还有 大量的大功率电器,如厨房设备、洗 衣房设备等,这些设备会产生严重的 谐波。为了确保酒店的供电质量和电 力设备的正常运行,需要进行必要的 谐波治理。
要点三
治理措施
酒店项目的谐波治理措施主要包括采 用有源滤波器、无源滤波器、改进整 流器等。同时,需要加强对酒店供电 系统的监测和管理。
谐波的存在会导致电气设备运行效率 降低,如电动机的效率下降、变压器 的温升增加等。通过谐波治理,可以 提高设备的运行效率,减少能源浪费 。
谐波对电气设备的损害不容忽视。采 取谐波治理措施可以延长设备的使用 寿命,减少更换设备的成本。
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探讨摘要:近年来,建筑电力系统对于各种新型设备、工艺的大量使用,诱发了日益严峻的谐波污染,使得电力系统在运行过程中出现了电压失稳、电力能源耗损等诸多的问题,严重地阻碍了我国电力事业水平的进一步提升。
本文以建筑的电气设计面临的谐波问题为中心,通过对谐波的来源以及危害进行分析,着重探讨了治理谐波的几点措施,以求为提升建筑电气设计人员提供有效的帮助。
关键词:建筑电气;谐波;来源;危害;措施文章编号:1674-3954(2013)09-0080-02为了切实地满足我国建筑用户当前对于电力应用的需求,新时期,建筑电气设计人员将大量的整流设备、逆变设备、智能控制设备等,应用到电力系统中,诱发了谐波现象的进一步加剧。
谐波的出现,严重地损害了建筑用户的电力使用效益,同时破坏了国家整个电力系统的健康、安全、稳定运行,引起了众多研究人员的重视,使得谐波治理工作成为社会的又一热点话题。
建筑电气的设计人员要想为用户的电力使用工作提供可靠的保证,采取有效的措施,以彻底解决谐波问题,势在必行。
1 谐波问题的来源与危害建筑电气的表现1.1谐波来源电力系统运行过程中,周期性的电量超出电流中基波频率的整数倍,而脱离正弦波的状况被称为谐波问题,正弦波是指正常的供电环境下,电流与电压理论上应当具有的健康状态。
谐波问题一旦出现,势必会对电力系统造成程度不同的危害,恶劣的谐波甚至于会直接破坏电力系统以及各项用电设备,使系统陷入到崩溃状态,因此,建筑电气的设计人员必须要以谐波的来源为切入点,采取有效措施对其进行治理,以使其得到有效抑制。
而就谐波的具体成因来讲,它的来源主要有两个,即:①公用的电网系统本身便带有一定含量的谐波,而且,其电网中的配变电变压器也会作为谐波源,产生谐波并将其通过公用电网侧传输给其他的配电系统;②电力系统中应用的计算机系统、电子荧光整流器、可控开关电源等设备,会在系统运行的过程中,产生诸多非线性的负荷,使得系统中的电流与电压出现畸变问题,进而成为谐波的源头,不断地制造谐波。
探析建筑电气设计中谐波的治理措施
探析建筑电气设计中谐波的治理措施摘要:近年来,建筑电力系统对于各种新型设备、工艺的大量使用,诱发了日益严峻的谐波污染,使得电力系统在运行过程中出现了电压失稳、电力能源耗损等诸多的问题,严重地阻碍了我国电力事业水平的进一步提升。
本文以建筑的电气设计面临的谐波问题为中心,通过对谐波的来源以及危害进行分析,着重探讨了治理谐波的几点措施,以求为提升建筑电气设计人员提供有效的帮助。
关键词:谐波污染;建筑电气设计;治理措施引言在电力电子技术不断发展的现代社会,无论是工业生产还是人民生活都离不开电力资源。
但是电气设计中的谐波污染给电力系统最大效益实现和电力资源质量的提高都造成了严重的影响。
同时,电力系统的运行过程中,如果出现短暂性的障碍,即使是局部的短路问题,谐波污染也会加重并影响电力系统的整体运行。
因而,在建筑电气设计的过程中,如何有效规避谐波污染的危害,最大程度降低谐波污染的影响已成为电力设计从业人员的重点研究方向。
谐波污染治理的难点在于其发生的随机性、不可预测性、不可重复性,尤其是在现代智能建筑中,对谐波污染的有效治疗,是各种精密电子设备和装置使用正常、寿命正常的有力保障。
一、谐波带给建筑的危害存在于智能建筑中的谐波主要来源于2方面:一种是源于不同种类的非线性负荷,像计算机系统、开关电源等造成配电系统的电压以及电流出现畸变的相关问题,从而为产生谐波提供了基础;另一种是源于自身拥有一定的谐波含量的公用电网以及以谐波源为角色存在的配电变压器,通过公用电网侧传输到达相应的配电系统之中去。
至于谐波将会带给智能建筑的各个方面危害,通过相关部门的检测调查,再在调查的基础上结合有关的数据产生相关分析得到,一个较差的谐波环境将会从下面这些方面危害到存在于智能建筑中的用电设备以及相关系统:①结合到设备自身会出现一定的接地电流,从而会造成存在于设备与地面之间的一个电压降的产生,所以会经常导致电脑死机;高次谐波通过一定的叠加作用,再结合中性线电流能够随意地流动在建筑物金属结构之上,综合2者的共同作用,最终会造成不受控制的磁场的出现,也就是通常所说的计算机屏幕频闪;与此同时,开关、短路与负载的变化的原因,将会使电压出现短时间内的上下跳动,最终将造成灯光出现频闪的现象,而频率过高的频闪又会在一定程度上给人们带来视觉上的不舒服。
测控设备低压配电系统谐波分析及治理
测控设备低压配电系统谐波分析及治理摘要:在电力系统运行过程中,电网谐波会对电网的整体的安全运行造成较大的危害。
在电力系统的测控设备中,低压配电系统作为重要构成部分,其在运行过程中产生的电能质量非常关键。
如果测控设备中的大量非线性负载在静止变流器中所占比例较高的话,就会产生一种很大的谐波。
基于此,通过对低压配电系统的谐波影响进行分析,提出一定的谐波治理措施,希望给相关人员提供一定借鉴。
关键词:测控设备;低压配电;谐波分析;治理前言目前在配电柜的装配和使用中,一些无功电容补偿器得到了较为广泛地应用,这样一来相应的测控设备在电力系统中减少了运行使用,解放了配电系统,让其能够稳定运行。
因此准确地对谐波进行分析,并且研究其抑制措施和治理措施,是测控设备正常运行的一种迫切需要,有着重要的研究价值。
1.测控设备低压配电系统的谐波影响谐波的产生,不仅会减少配电线路、变压器自身所带负荷的使用寿命,同时也会产生一些情况比较严重高的电气安全隐患,会对测控设备的安全使用造成较大影响,其中主要体现在以下几个方面。
1.1谐波对变压器的影响谐波电流能够增加变压器的铜损以及杂散的损耗,在测控系统中的电源设备变压器,通常采用的接口有yno 和Y型接口,并且这些接口的副边往往没有谐波通路[1]。
在这种情况下谐波一旦产生,变压器的整个输出就会产生很大改变,会让变压器的附加损耗得到明显增加。
而且变压器的损耗增加,也会让电力设备有着更高的运行压力,对变压器的内部稳定性和使用效率都能产生直接影响。
最后如果是高次谐波,在通过变压器的时候,还会对变压器造成比较严重的噪声,同时直接引起变压器的发热。
在谐波对变压器造成种种影响以后,如果没有对其进行及时的处理,就会加速变压器设备得老化,其中一些元件的使用寿命也会缩短,在绝缘性能降低的同时,一些安全事故就会出现,这些都是谐波影响的重要体现。
1.2谐波对输电电缆的影响其次对于一些测控设备的电源来讲,其电力传输都是以电缆传输的方式所进行的。
低压配电网络谐波防治设计探讨
低压配电网络谐波防治设计探讨摘要:本文通过谐波产生的机理分析和各行业用电设备谐波现状分析,提出了谐波防治措施,并给出了有源电力滤波器的设计选型方法。
关键词:非线性负载、谐波源、谐波含量、有源电力滤波器前言目前,电脑、绿色照明气体放电照明光源、变频空调、变频洗衣机等普及到千家万户,智能建筑比比皆是,给人们的生活、学习、办公营造了舒适、高效、快捷生存环境,这类给人们带来诸多好处的节能、智能产品均或多或少的由非线性负载组合而成,使得低压配电网络的非线性负载容量比重日益加大,随之产生的低压配电网络的电压畸变及谐波电流对电网、非线性设备本身、同网的其它用电设备危害凸显,有的严重影响到设备运行安全、大大缩短设备的使用寿命、智能网络系统瘫痪、甚至引起火灾。
供配电网络谐波危害及亟需防治在工程设计领域已得到普通认同,并在国家、行业规范标准中逐步通过强制性标准限制谐波电流大小,在工程供配电设计中应采取谐波防治措施,确保配电网络设备不因谐波危害而产生严重后果。
1谐波分析1.1 谐波机理及危害性在理想的电力系统中,电压和电压都是纯粹的正弦波。
实际上,当电流流过电源与所加电压不呈线性关系的负荷时,就形成非正弦电流。
这类非线性负载,统称为谐波源负载。
周期的非正弦电流进行傅立叶分析,就会得到一系列不同频率的正弦波电流的叠加,除了基波频率的电量,其频率为基波频率的整倍数的电流称之为谐波。
谐波次数是谐波频率与基波频率(n=fn/f1)的比值,例如150Hz称为3次谐波,250Hz称为5次谐波……谐波电流在电源系统内以及装置内均会造成问题,其危害表现为:谐波电流放大引起谐振、电压畸变过高;过零噪声;增大中性线电流,引起火灾;变压器和感应电动机的过热,危害电动机及变压器正常运行;断路器误动作;校正功率因数电容器的过载损毁;集肤效应,谐波电阻大于基波电阻,增加供电线路损耗;对一些敏感的电子设备造成损害,造成通讯数据丢失。
1.2各行业谐波分析笔者长期从事工程领域电气设计工作,通过对设计项目回访,并针对谐波问题进行基础数据收集,在各用电设备供应商及生产单位设备管理人员共同努力下按季节、多时段的对各单位主要供电电源点的电流波形数据采集分析,对各行业谐波特点有了基本了解,各行业配电网络谐波源及谐波特点表现如下:1.2.1办公写字楼宇目前办公写字楼建筑智能化程度越来越高,用电设备中的非线性负荷用电设备数量和比重都迅速增大,对城市电网造成的电能质量污染日益严重。
剧场电气设计中的谐波抑制措施(5篇)
剧场电气设计中的谐波抑制措施(5篇)第一篇:剧场电气设计中的谐波抑制措施剧场电气设计中的谐波抑制措施由于非线性特性电气设备的使用,产生了周期性非正弦电量。
对这些周期性非正弦电量进行傅立叶级数分解,除了得到与电网基波频率相同的分量,还得到一系列大于电网基波频率的分量,这部分电量即称为谐波。
民用建筑电气设备中存在着众多的非线性特性负载谐波源,如:荧光灯、气体放电灯、计算机、UPS装置、电子调速装备、软起动设备等。
剧场电气设备中,另有大量的谐波源,尤其是舞台灯光的可控硅调光装置引起的电流波形畸变,使谐波问题尤为严重。
1.剧场电气谐波的产生及其特性分析可控硅调光器是目前舞台上的主流调光器。
舞台灯光用的各种调光器实质上就是一个单相的相位控制交流调压器。
在正弦交流电压过零后的某一时刻t1(或某一相位角wt1),在可控硅的门极上加一触发脉冲,使可控硅导通,这一导通将维持到正弦波正半周结束。
因此在正弦波的正半周(即0~p区间)中,0~wt1范围可控硅不导通,这一范围称为控制角,常用a表示;而在wt1~p间可控硅导通,这一范围称为导通角,常用?表示。
同理在正弦交流电压的负半周,对处于反向联接的另一个可控硅(对两个单向可控硅反并联而言)在t2时刻(即相位角wt2)施加触发脉冲,使其导通。
如此周而复始,对正弦波的每一半周期控制其导通,获得相同的导通角。
如改变触发脉冲的施加时间(或相位),即改变了导通角?(或控制角a)的大小。
导通角越大调光器输出的电压越高,灯就越亮。
从上述可控硅调光原理可知,调光器输出的电压波形已经不再是正弦波。
对该周期性非正弦电量进行傅立叶级数分解可知,可控硅调光过程中输出的负荷电压除含有与电源同频率的基波成分外,还含一系列频率为电源频率奇次倍的高次谐波,这些高次谐波向空中大量幅射,也会通过导线传导到其它负载,引起电源电压波形畸变。
2.谐波的危害电源电压波形畸变造成电网谐波污染,使电力系统的发供用电设备出现许多异常现象和故障。
建筑电气设计中电源谐波问题的治理措施
建筑电气设计中电源谐波问题的治理措施摘要:随着社会进步和经济发展,我国建筑电气领域得到了很大的发展。
建筑电气领域的巨大发展很大程度上促进了我国的社会进步。
然而,在当今的建筑电气领域中,电源谐波一直是被专业人士研究的重要问题。
所以,有效治理建筑电气设计中的电源谐波问题对建筑电气领域的发展具有重要意义。
基于此,本文首先简要分析了电源谐波的产生,接着分析了电源谐波的危害,最后从五个方面分析了电源谐波问题的治理措施,以此来供相关人士参考。
关键词:建筑电气设计;电源谐波;治理措施引言:现代社会中,智能建筑层出不穷。
建筑电气系统中的设备也发展成为了现代自动化设备,现在自动化设备越来越多,导致了电源谐波的污染,出现了更多会产生谐波污染的用电,导致用电负荷加重。
我国虽然对电源谐波问题有一定的研究,但是由于建筑电气领域的飞速发展,电源谐波问题也日益严重。
所以更要加强对电源谐波问题的研究,保证供电质量和用电环境。
一、谐波的产生电力电子设备,气体放电类光源、家用电气设备在使用的过程中,都是谐波源,如整流晶闸管设备,变频设备,气体放电灯这种在非线性状态下运行的设备同样也是谐波源,家用电器设备由于不平衡电流的变化也能使电源波形发生改变,计算机、电视机、温控炊具、调光灯具等,因其具有一定的调压整流功能也会产生高次的奇次谐波成分。
随着人们对建筑要求的提高,建筑中越来越广泛地应用电力电子设备,在很大程度上增加了谐波的来源,建筑中可检测的谐波源数不胜数。
因此对电源谐波问题的治理,不仅有利于调控建筑中存在的谐波,而且还能提升建筑中的用电环境,提高供电的可靠性。
二、建筑电气设计中电源谐波问题的危害(一)变压器损耗建筑中的电源谐波有一个定额,一旦超过了这个定额,会造成建筑内电器的电能损耗,随着时间推移,会导致绝缘体过热并且加快电器老化过程,严重时还会导致设备失灵。
谐波电流一旦通过变压器,会导致变压器内绕组,并且会给变压器内的铁芯和箱体增加电能损耗。
建筑供电系统的谐波危害及其治理探析
建筑供电系统的谐波危害及其治理探析摘要建筑供电系统中的谐波治理关系到供电品质,因此需要从源头抓起,加强电器设备管理防止谐波的产生,同时要积极采用有源滤波器对谐波进行有效抑制。
只有这样才能创造一个既安全又经济的建筑供电系统。
基于此,本文简述了建筑供电系统的主要谐波源,对建筑供电系统的谐波危害性及其治理方式进行了探讨分析。
关键词建筑供电系统;谐波源;危害性;治理方式1 谐波是怎样产生的电力系统的谐波是电力系统电压波形产生畸变的表征。
谐波的产生来自于电力电子设备、非线性阻抗设备和其他方面的干扰。
其中,电子设备谐波源的基本元件大部分采用线性元件,工作波形为非正弦波,有的产品是切削正弦波执行工作的,有的产品是将直流源变换成方波工作,这些产品与电力系统发生关系时,都能使电力系统的极薄产生大量的畸变。
非线性阻抗设备如电焊机、电抗器、电弧炉等产品在运行时可使电流产生大幅度地浪涌、尖脉冲,造成电力系统的基波产生畸变,形成电源污染[1]。
2 建筑供电系统的谐波危害性分析建筑供电系统的谐波危害性主要表现为:①影响线路设备安全供电。
由于集肤效应和邻近效应,线路电阻随着频率的增加会很快增加,在线路中会有很大的电能浪费;由于中性线电流通常很小,其线径一般较细,当大量谐波电流流过中性线时,容易产生大量的热量,从而破坏绝缘性能造成相问短路。
当谐波频率与网络谐振频率相近或相同时,会在线路上产生很高的谐振电压,严重时会使电力设备绝缘击穿,造成漏电或停电事故。
②不利于电气设备的正常运转。
就电机设备来说,其还产生更大的功耗,使得设备的运行开展受机械环境的影响更为明显,当产生噪音与过量电压的时候,电磁系统会受到干扰,使其既不能在工作活动产生效益,也会让其的使用寿命直接降低,更为严重地将会直接带来设备的损坏。
当然,谐波电压的存在会让变压器的铁心产生损耗,其绝缘性会随之增强,导致其进一步加快老化速度,也就产生了工作噪音与损害程度的增强。
比如,变压器在受对称性负荷的影响,会直接提高励磁电流的谐波分量,当断路器的电流形成零点的时候,会因为谐波会带来di/dt的提高。
探究剧场建筑电气设计中的谐波与治理
【摘要】随着科学技术的不断进步,我国对于建筑电气方面的投资非常重视。
因为建筑电气设计中电气设计质量的好坏直接会影响到建筑物的安全性和节能性。
剧场一直以来就是一个提供人们进行休闲娱乐,让人们身心放松的场所。
但是,如今剧场建筑为吸引更多的顾客,对现代化电气设备进行了大量的使用,这样虽然可以吸引更多的顾客,但是同时产生大量的谐波,不仅会降低剧院电气系统的电能质量,而且还会影响到电气系统的正常工作。
本文就剧场建筑电气设计中产生的谐波进行一些分析探讨,并提出一些有效的治理措施,确保剧院电气系统可以安全可靠的运行。
【关键词】剧场建筑;电气设计;谐波治理措施如今,我国的工业化水平和建筑的智能化水平得到了快速的提高,许多电气设备以及大容量的电力整流、换流设备在剧院中进行了广泛的应用,产生谐波的电气设备和数量也在增加,而且随着人们对剧院娱乐性要求的提高,剧院中的这类设备仍将会持续的增加。
以往的剧院中电气设备使用较少,而且智能化水平较低,谐波源负荷小,谐波的影响一直以来没有引起人们的重视,从而忽略了对它的防治。
但是如今的剧院中电气设备得到了大量使用,而且分布范围广,使得谐波大量产生,其污染以及对电气系统造成的危害已不容忽视,所以对谐波采取必要的措施进行治理变得非常重要。
一、剧场建筑电气谐波的产生谐波是指电气系统中电气设备的电流频率为基波整数倍的电量,也就是对周期性的非正弦电量进行傅立叶级数的分解,其中大于基波频率的那部分电流所产生的电量。
在剧场中,所有与工频频率不同的成分都可以称之为谐波。
随着人们对物质文化生活水平的提高,剧院为满足人们的需求进行了现代化的装修,如今的剧场俨然成为了一个科技运行的综合场所。
剧场建筑中增加的许多用电设备多为单相设备,单相设备极易造成三相配电的不平衡符合,增加剧场的负荷。
另外,用电设备多是非线性电气设备,会产生周期性的非正弦电流,比如含有电感镇流器的照明灯具、放映设备、电子调速设备、电子式荧光镇流器等,它们会导致剧场电气系统中的电压、电流发生畸变,产生谐波,导致变压器无法正常工作,产生非正常高温,从而增加电气系统的负荷,给整个电网的运行增加安全隐患。
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ta f r e . r nso m r
关键 词 :剧场 建筑 谐波 电流 谐 波治理 谐波保
2 在 5 0 1 中规 定 :配 电系统 中 的谐波 电压 、 . .2
“ 、光 、电病 毒 ”,往往 被人们所忽 视。 民用建筑 和 在公共连接 点注 入的谐波 电流允 许限值必须符合现 声
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(V) k
0_8 3
基准短路容量
( A) MV
l 0
营波次数及谐波 电流允许值 ( A)
2 4 6 8 0l 1 31 5 1 7 1 9 2 1 3 5 7 9 1 l 2l 41 6 1 8 1 0 2
7 2 3 2 264 9 21l 32 l 2 9. 8 86 l . . 8 6 9 6 4 l 628 1 4 l 1 7 1 . 6 78 89
O3 .8( %)5 Nhomakorabea 0奇次
4. 0
偶次
2. 0
表 1谐波 电压允许值
01
艺术科技 2 1 年第 2 0 1 期
治理后注入 电网公共连 接点的谐波 电流分量 ( 方均根值 )不应超过下表 中规定 的允许值 。 ( 在保 留现有 电 容柜 的情况下 ) 标准 电压
护器 。
K e w o d :Th ae r h ie t r am o cc re t y rs e tra c et cu e H r ni u r n Ha o i r t cv e c m r n cp oe t ed vie
2 谐 波的产生 21 谐波 的国家标准 .
高次谐波污 染不仅常常 引发供 电设施 以及用 电设 确的限制 要求 。
备 的故障 ,而 且会造成 电能的极大浪 费。 电视 台 /剧 体放 电类 电光源 ,这些光源和舞 台电脑调光 灯等属于
3 本标准 要求 采用 电能质 量治 理,例 如:谐波 、
场 / 堂照 明光源 大多为荧光灯 、金属 卤化物 灯等气 保护器 、有源滤波器 等等。 会
表 2 谐波 电流允许值
对于 3 0 8 伏低压配 电系统中 ,很多时候变压器 的容量是没有 1M A这么大 的。因此 ,根据 国家规 定的谐波 0V
换算 公式中有在变压器 的容量不 同于表 中的基准短路容量 时,可按下式修正表 中的谐波 电流允许值:
T —
SX T
一
h —
^ 2 )K
4 ( G 1— 0 8民用 电气 设计规 范》也对 精密 、 ( J 62 0 J
非线性 电气设备 ,因此在运行 时会产生高次谐 波 ,造 生产企业 的谐波要求提 出了明确 的要求 。
成 频闪、 电缆 发热 ,从而对通信 、有线 电视 等弱 电回
产生故障 。因此 需要采 取相应 的高次谐波吸 收措施 。
1 引 言
1 根据 《 B 0 5 — o 9供配 电系 统设计 规范 》 、 G50220
目前 ,高科技 的产 品使人们 尽情地享 受着各种视 在 第 5条 “ 电压选择和 电能质量 ”中专 门针对 电能质 觉、听觉所 给予 的乐趣 。然而 ,由此而 带来 的照 明光 量和谐波保护提 出了要求 。 污 染、 电磁辐射 污染 、高 次谐波污染等 对人体有害 的
1:
变压器容量 (MV A)
S 2 :基准短路容量 (MV A) Ip:上表 中第 h次谐波 电流允许值 (A) h I :变压器容量 为 S 1 K 时第 h次谐波 电流允许值 (A)
现代化剧 场的负载 中有数量较 多的调光灯 、硅控
同时高次谐 波污染可 能造成 设备故 障和损坏 ,危
me s r b e m eh d d rn he d sg fe e ti o r a u a l t o u i g t e i n o lcrc p we e u p e n t emo e i e h ar y a l zn e lw q i p d i d r z d t e te b nay i g t o h n h
5 ( B T 44 、 ( / 1 59电能质 量 公用 电网 谐波 》对 谐 G
路产 生杂音 ;对精 密的数字控制 系统产 生干扰 ,甚至 波 的限值标准 : 公用 电网谐波 电压 限制表如下 :
电网标称电压 电压总谐波畸变率 各次谐波 电压含有率 (0 0) / (V k)
使 高次谐 波 问题 尤为严重 。
规定 。 《 B T 4 4 G / 15 9电能质 量 公用 电网谐波 》对谐波 谐 波》G / 15 9 B T 4 4 ,对交 流额定 频率 为 5 H ,标 称 电 0z
压 i O g 以下 的公用 电网谐波 的允许值 已给 出了明 lk 及
电子调速装 备、软起动设 备等 。尤其在 剧场 电气设备 的限值标准 已经 制订 。国家标准 《 电能质 量公用 电网
专题探讨
E poa o nS ei ujcs x lr ino p c l bet t aS
浅谈剧场建筑低压配电系统的谐波治理设计
徐 生贵 浙江省 建筑 设计研究院
Absr c :Th spa e r po e heh r o i u r n tat i p rp o s st a m n cc re t