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有源滤波器在建筑楼宇配电中的应用
楼宇配电系统中谐波主要来自两个方面,一是负载本身具有大量的谐波源,这些谐波源会产生大量的谐波电流,通过线路阻抗,导致系统电压中出现谐波电压。二是公用电网本身还具有一定量的谐波电压,这部分谐波可以由网侧传输至配电系统。
楼宇配电系统中的负载有以下特征:
(1)单相负载多。楼宇配电系统中,单相负载占到一半以上,可能会引起零序谐波,造成三相不平衡**三相相差不对称等问题。
(2)非线性负载比例高。楼宇配电系统中的个人电脑、复印机、通讯设备、照明设备以及部分楼宇配电系统中的UPS、一次电源等负载都是主要谐波源。
(3)有源滤波器谐波源谐波畸变率大。据测试,楼宇配电系统中的谐波源都具有较大的谐波畸变率,如个人电脑谐波电流畸变率为100%,UPS畸变率约为20%-30%,一次电源谐波电流畸变率通常为40%-50%。
(4)楼宇配电中的大多数智能化及自动化设备对供电电能质量要求较高,对谐波较为敏感。
谐波危害
楼宇配电系统中存在的谐波电压和谐波电流,对配电系统造成极大的污染,不仅恶化了电网电能质量,并对各种用电设备也造成了一定的危害:
(1)使电力元件附加损耗加大,易引发火灾。
有源滤波器谐波使公用电网中的元件产生附加的损耗,降低了发电、输电及用电设备的效率。大量三次谐波流过中线会使线路过热,甚至引起火灾。
(2)影响电气设备的正常运行。
谐波会影响电气设备的正常工作,使电机产生机械振动和噪声等,使变压器局部严重过热,使电容器、电缆等设备过热、绝缘老化、寿命缩短,以致损坏。
(3)引起电网谐振。
这种谐振可能使谐波电流放大几倍甚至数十倍,会对系统,特别是对电容器和与之串联的电抗器形成很大的威胁,经常使电容器和电抗器烧毁。
(4)使继电保护误动作,电气测量误差过大。
谐波会导致继电保护,特别是微机综合保护器与自动装置误动作,造成不必要的供电中断和生产损失;谐波还会使电气测量仪表计量不准确,产生计量误差,给用电管理部门或电力用户带来经济损失。
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