電能質(zhì)量的綜合治理

電能質(zhì)量的綜合治理現(xiàn)代工業(yè)要求高質(zhì)量的電能高度自動(dòng)化微處理器為核心的控制系統(tǒng)廣泛應(yīng)用，控制系統(tǒng)的可靠性決定了產(chǎn)品的質(zhì)量、成本、安全，而自動(dòng)控制系統(tǒng)穩(wěn)定的保障是電能質(zhì)量。高度信息化：企業(yè)管理高度依賴信息系統(tǒng)，信息系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的條件是電能質(zhì)量。從電磁兼容的角度看電能質(zhì)量電網(wǎng)線路施擾源敏感源耦合路徑非線性電氣負(fù)荷各類用電設(shè)備電網(wǎng)上常見(jiàn)的污染浪涌電壓電壓驟降諧波畸變射頻噪聲解決電能質(zhì)量問(wèn)題的思路1、控制污染源：最好的策略，從根源上解決問(wèn)題2、對(duì)電能進(jìn)行凈化對(duì)于有些場(chǎng)合時(shí)必須的，例如雷電、浪涌、電壓暫降3、切斷耦合通路采用不同的電網(wǎng)供電，臨時(shí)性措施最嚴(yán)重的電能質(zhì)量問(wèn)題：諧波現(xiàn)代的用電方式發(fā)生了巨大的改變，整流電路大量應(yīng)用：變頻器、直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、中頻爐各種電源（UPS、充電器、直流電源等）信息設(shè)備、LED顯示屏、大型醫(yī)療設(shè)備高效照明設(shè)備、功率受控的照明設(shè)備整流電路產(chǎn)生嚴(yán)重的諧波電流！電磁干擾形成的過(guò)程中頻爐數(shù)字設(shè)備系統(tǒng)阻抗諧波電流諧波電壓形成干擾諧波電流是問(wèn)題的本質(zhì)35kV以下2kV以下高壓中壓低壓原始的電壓波形沒(méi)有畸變，負(fù)荷產(chǎn)生了諧波電流，才導(dǎo)致電壓畸變諧波電流諧波電壓諧波電壓的形成諧波電流諧波電壓

=諧波電流系統(tǒng)阻抗干擾源的影響與系統(tǒng)阻抗密切相關(guān)電網(wǎng)容量越?。▽?duì)應(yīng)阻抗越高），越容易形成干擾變壓器容量較小的場(chǎng)合產(chǎn)生較大的電壓畸變變壓器容量較大的場(chǎng)合產(chǎn)生較小的電壓畸變備用電源更怕諧波電流備用電源的內(nèi)阻更大，UPS的諧波電流導(dǎo)致天線出現(xiàn)抖動(dòng)現(xiàn)象。UPS電源衛(wèi)星跟蹤天線發(fā)電機(jī)解決電能質(zhì)量問(wèn)題的方法電源凈化裝置諧波消除裝置諧波治理的本質(zhì)：減小諧波電流諧波電流是電力諧波的根源。發(fā)電廠發(fā)出的電力是標(biāo)準(zhǔn)的正弦波電壓，不含諧波電壓。發(fā)生畸變，都是由于用戶造成的。解決諧波問(wèn)題，就是消除諧波電流！有源濾波器：無(wú)源濾波器：并聯(lián)、串聯(lián)多脈整流電路：12脈、18脈、24脈等有源整流電路：諧波治理的效果諧波治理點(diǎn)，任何方法僅能保證上游的諧波電流畸變率。諧波治理的策略諧波源n諧波源11高壓母線治理2低壓母線治理3就地治理傳統(tǒng)的諧波治理策略內(nèi)部電網(wǎng)質(zhì)量沒(méi)有保證不同策略的比較1高壓母線治理2低壓母線治理3就地治理諧波的危害減小治理的收益增加不同策略得到的好處策略1策略2策略3滿足電網(wǎng)質(zhì)量要求√√√減小變壓器損耗√√企業(yè)內(nèi)部設(shè)備工作穩(wěn)定√企業(yè)內(nèi)部電能質(zhì)量?jī)?yōu)良√諧波的綜合治理HTHFHTHFHTHFPSW有源濾波器設(shè)備級(jí)的諧波治理企業(yè)對(duì)于電能質(zhì)量的責(zé)任時(shí)代不同了，電能質(zhì)量治理的觀念也要改變：過(guò)去：主要為了保持公共電網(wǎng)的質(zhì)量（滿足電力公司的要求），履行用電戶的義務(wù)?，F(xiàn)在：企業(yè)內(nèi)部的電網(wǎng)質(zhì)量同樣不容忽視，企業(yè)應(yīng)該更加關(guān)注內(nèi)部的電能質(zhì)量，保證生產(chǎn)制造系統(tǒng)的正常運(yùn)行。常用的諧波治理設(shè)備名稱用途高壓諧波濾波器安裝在高壓母線上，滿足電力公司對(duì)功率因數(shù)、諧波電流的要求有源濾波器安裝在低壓母線上，或諧波源設(shè)備的電源輸入端，使上游的諧波電流畸變率小于5%無(wú)源設(shè)備級(jí)濾波器安裝在諧波源設(shè)備的電源輸入端，使上游的諧波電流畸變率小于8%有源濾波器柜式有源濾波器壁掛式有源濾波器有源濾波器的原理有源濾波器前后的電流有源濾波器開(kāi)沒(méi)有濾波的情況注意事項(xiàng)：意外的射頻干擾有源濾波器用PWM波形合成諧波與變頻器的原理相同因此，是射頻干擾源。對(duì)有源濾波器的額外要求對(duì)有源濾波器，除了要關(guān)注其濾波器性能以外，還要關(guān)注其電磁兼容性：不會(huì)向電網(wǎng)注入射頻干擾，不會(huì)對(duì)電網(wǎng)上的其他設(shè)備形成干擾；不會(huì)向空間輻射電磁干擾，不會(huì)對(duì)鄰近的設(shè)備形成干擾；有完善的雷電防護(hù)措施，全天候可靠運(yùn)行。有源濾波器的安裝有源濾波器UPS變頻器計(jì)算機(jī)電機(jī)變壓器設(shè)備級(jí)諧波濾波器安裝在設(shè)備的電源線入線端，減小諧波源設(shè)備的諧波電流發(fā)射。設(shè)備級(jí)諧波濾波器的特殊要求濾波效果確定，在任何系統(tǒng)中THID一定不吸收上游諧波電流不與系統(tǒng)發(fā)生不良影響不產(chǎn)生過(guò)大的容性無(wú)功可靠性高設(shè)備級(jí)諧波濾波器的使用方法串聯(lián)安裝按照變頻器的功率直接選型即連即用，不需要現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試沒(méi)有諧波濾波器時(shí)的波形

安裝諧波濾波器后的波形

電壓

電流設(shè)備級(jí)諧波濾波器的效果變頻器帶來(lái)的特殊問(wèn)題諧波電流輸出電壓（PWM）損害電網(wǎng)、干擾其他電子設(shè)備損害電機(jī)電磁干擾對(duì)電機(jī)的損傷對(duì)電機(jī)線圈繞組的損傷對(duì)電機(jī)軸承的損傷PWM電壓產(chǎn)生尖峰電壓入射波與反射波疊加，產(chǎn)生尖峰電壓。尖峰電壓幅度與電纜長(zhǎng)度電纜長(zhǎng)度超過(guò)30米時(shí)，電機(jī)端的尖峰電壓達(dá)到2.7UAC電機(jī)保護(hù)的方法：吸收尖峰電壓將尖峰電壓吸收掉，并將其轉(zhuǎn)換為熱能耗散掉，是保護(hù)電機(jī)的新方法。這種方法采用并聯(lián)安裝，體積小、重量輕、性價(jià)比高（特別是大功率的場(chǎng)合）變頻器尖峰電壓吸收