電力濾波裝置應(yīng)用場(chǎng)景有哪些?
概述在電力系統(tǒng)中,正常的電壓和電流波形應(yīng)當(dāng)是頻率為50Hz的正弦波,但是實(shí)際中的波形總有不同程度的畸變(下圖為某案例波形)這就是諧波所致。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和自動(dòng)化程度的提高,諧波對(duì)電力系統(tǒng)和用電設(shè)備所造成的危害日趨嚴(yán)重。諧波污染已成為阻礙電力技術(shù)發(fā)展的重大障礙之一。
1、諧波的產(chǎn)生電力系統(tǒng)中諧波的產(chǎn)生大致有三種來(lái)源:( 1)來(lái)源于發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)由于三相繞組在制作上很難做到對(duì)稱,鐵心也很難做到均勻一致,以及其他一些原因,發(fā)電機(jī)多少也會(huì)產(chǎn)生一些諧波,但一般來(lái)說(shuō)很少。 (2)來(lái)源于輸配電系統(tǒng)。輸配電系統(tǒng)中主要是電力變壓器產(chǎn)生諧波,由于變壓器含有鐵心,鐵心具有磁飽和性,鐵心飽和后是非線性的,假如變壓器長(zhǎng)期滿負(fù)荷或過(guò)負(fù)荷運(yùn)行,變壓器鐵心常工作在磁通密度較高的區(qū)段,磁化曲線陡,更易產(chǎn)生諧波。但一般量也不大。( 3)來(lái)源于各種用電設(shè)備。主要包括一些電力電子整流設(shè)備,變頻裝置,電弧爐、電石爐,氣體放電類電光源等等。據(jù)統(tǒng)計(jì),僅由整流裝置產(chǎn)生的諧波就占電力系統(tǒng)所有諧波的近40%,用電設(shè)備產(chǎn)生的諧波是電力系統(tǒng)中的諧波源。2、諧波的主要危害①. 線路、變壓器損耗增大應(yīng)急劇變化的磁通而導(dǎo)致鐵損急劇增加。②. 諧波會(huì)影響表計(jì)的計(jì)量精度。從原理上進(jìn)行分析:諧波源將其吸收的一部分電網(wǎng)電能轉(zhuǎn)變?yōu)橹C波發(fā)送到電網(wǎng)中去,因此電能表會(huì)將諧波能量當(dāng)作電量來(lái)進(jìn)行計(jì)算,從而導(dǎo)致計(jì)量誤差。對(duì)于機(jī)械式電能表還會(huì)由于高頻率諧波所產(chǎn)生的高頻渦流阻力而變慢。因?yàn)樵诟叽沃C波嚴(yán)重的情況下(例如中頻爐)會(huì)嚴(yán)重影響電能表的計(jì)量精度,導(dǎo)致莫名其妙的丟電現(xiàn)象。③. 電磁干擾精密電子設(shè)備(包括電子式電能表)會(huì)被嚴(yán)重干擾,導(dǎo)致不能正常工作,甚至燒毀。比如通訊系統(tǒng)干擾,精密儀器不能正常工作,影響科研、測(cè)量、醫(yī)務(wù)診斷。④. 設(shè)備損壞所有接于電網(wǎng)中的設(shè)備的損耗都會(huì)增加,溫升增加。含有電容器的設(shè)備受影響嚴(yán)重,甚至可能導(dǎo)致設(shè)備損壞以及電容器爆炸等事故.⑤. 電機(jī)類負(fù)荷由于諧波的逆序作用而導(dǎo)致輸出扭矩下降。⑥. 繼電保護(hù)機(jī)構(gòu)可能會(huì)由于諧波而產(chǎn)生誤動(dòng)或拒動(dòng)故障。3、諧波的治理目前治理的措施即在電力系統(tǒng)中外加電力濾波裝置,以阻止諧波源產(chǎn)生的諧波注入電網(wǎng)。通用的電力濾波裝置分有源濾波和無(wú)源濾波兩類。4、電力濾波的概念①無(wú)源濾波一般無(wú)源濾波指通過(guò)電感和電容的匹配對(duì)某次諧波并聯(lián)低阻(調(diào)諧濾波)狀態(tài),給某次諧波電流構(gòu)成一個(gè)低阻態(tài)通路。這樣諧波電流就不會(huì)流入系統(tǒng)。無(wú)源濾波的優(yōu)點(diǎn)為成本低,運(yùn)行穩(wěn)定,技術(shù)相對(duì)成熟,容量大。缺點(diǎn)為諧波濾除率一般只有80%,對(duì)基波的無(wú)功補(bǔ)償也是一定的。②有源濾波裝置有源濾波裝置自身就是諧波源。其依靠電力電子裝置,在檢測(cè)到系統(tǒng)諧波的同時(shí)產(chǎn)生一組和系統(tǒng)幅值相等,相位相反的諧波向量,這樣可以抵消掉系統(tǒng)諧波,使其成為正弦波形。有源濾波除了濾除諧波外,同時(shí)還可以動(dòng)態(tài)補(bǔ)償無(wú)功功率。其優(yōu)點(diǎn)是反映動(dòng)作迅速,濾除諧波可達(dá)到95%以上,補(bǔ)償無(wú)功細(xì)致。缺點(diǎn)為價(jià)格高,容量小。由于目前國(guó)際上大容量硅閥技術(shù)還不成熟,所以當(dāng)前常見(jiàn)的有源濾波容量不超過(guò)600kvar。5、電力濾波裝置的應(yīng)用①無(wú)源濾波應(yīng)用于單一諧波的一般用戶。②有源電力濾波器主要應(yīng)用于具有變頻裝置、開關(guān)電源、整流設(shè)備、精密儀器、燈光調(diào)制等設(shè)備的單位。廣泛應(yīng)用于工業(yè)、商業(yè)和機(jī)關(guān)團(tuán)體的配電網(wǎng)中,如:電力系統(tǒng)、電解電鍍企業(yè)、水處理設(shè)備、石化企業(yè)、大型商場(chǎng)及辦公大樓、精密電子企業(yè)、機(jī)場(chǎng)/港口的供電系統(tǒng)、醫(yī)療機(jī)構(gòu)等。根據(jù)應(yīng)用對(duì)象不同,有源電力濾波裝置的應(yīng)用將起到保障供電可靠性、降低干擾、提高產(chǎn)品質(zhì)量、增長(zhǎng)設(shè)備壽命減少設(shè)備損壞等作用。6、主要應(yīng)用場(chǎng)合類別1)機(jī)場(chǎng):主控室、計(jì)算機(jī)房、廣播系統(tǒng)、EIB燈光調(diào)光系統(tǒng)等。2)醫(yī)院:ICU(重癥監(jiān)護(hù)室)、MRI(磁共振成像)、手術(shù)室、醫(yī)學(xué)成像室、放療科等。3)劇場(chǎng)、體育館:解決由于諧波造成的EIB調(diào)光設(shè)備及其它控制設(shè)備的損壞。4)學(xué)校:精密實(shí)驗(yàn)室、機(jī)房、網(wǎng)絡(luò)中心等。5)研究所:精密儀器、機(jī)房、高精密設(shè)備集中區(qū)域等。6)大型商場(chǎng):解決由于節(jié)能燈大量應(yīng)用造成的諧波問(wèn)題。7)銀行:計(jì)算機(jī)中心、營(yíng)業(yè)部計(jì)算機(jī)、安防系統(tǒng)等。8)稅務(wù)、工商:大型計(jì)算機(jī)中心等。9)廣電、電信機(jī)房:移動(dòng)基站10)工廠:生產(chǎn)線的PLC、計(jì)算機(jī)控制設(shè)備、高精度機(jī)床、PCS系統(tǒng)、計(jì)量/稱重系統(tǒng)、制造、冶金行業(yè)等。11)電視臺(tái):圖像、調(diào)光、計(jì)算機(jī)設(shè)備等。12)現(xiàn)代建筑、綜合樓宇、智能廣場(chǎng):自動(dòng)化系統(tǒng)、照明、變頻器、計(jì)算機(jī)、打印辦公設(shè)備、照明系統(tǒng)、樓宇控制系統(tǒng)。13)自來(lái)水廠14)污水處理廠7、結(jié)論諧波治理是電能質(zhì)量問(wèn)題的核心內(nèi)容之一,也是現(xiàn)代電力生產(chǎn)發(fā)展的迫切需要。有源電力濾波器經(jīng)過(guò)二、三十年的發(fā)展已成為補(bǔ)償電力系統(tǒng)諧波及無(wú)功功率的重要裝置。目前在實(shí)際應(yīng)用中,并聯(lián)型有源濾波是比較成熟的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),是優(yōu)選的方案;串聯(lián)型有源濾波電路在工作時(shí)需流過(guò)全部的正常負(fù)載電流,損耗比較大,而且投切、故障后退出及各種保護(hù)電路也比較復(fù)雜;串、并聯(lián)型有源濾波當(dāng)前的主要問(wèn)題是控制復(fù)雜,造價(jià)較高。隨著我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展,電能質(zhì)量的要求將不斷提高,利用有源濾波進(jìn)行電能質(zhì)量治理有著巨大的市場(chǎng)潛力。特別是在補(bǔ)償諧波、無(wú)功功率,以及中線電流、不平衡電流等方面,有源濾波技術(shù)必將擁有更加廣闊的應(yīng)用前景。電力濾波裝置哪家好?電力濾波裝置我們河南瑞通電氣科技有限公司。我們竭誠(chéng)為您服務(wù)!
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