辦公建筑低壓配電系統諧波治理設計

辦公修建中修建裝備管理體系、信息舉措措施體系、信息化利用體系中的主動化電子裝備對電源品質請求較高，因為辦公修建中大批非線性負荷的利用，產生的高次諧波對智能化體系電子裝備的平安運轉形成晦氣影響。

在國標《電能品質專用電網諧波》(GB/T 14549—1993)中劃定相電壓諧波限值：標稱電壓0.38kV電網中各奇次諧波電壓含有率為4%。各偶次諧波電壓含有率為2%，諧波總電壓畸變率為5%：標稱電壓lOkV電網中各奇次諧波電壓含有率為3.2%，各偶次諧波電壓含有率為1.6%，諧波總電壓畸變率為4。國標《電子信息體系機房計劃規范》(GB50174—2008)對電源品質的請求中，穩態電壓偏移規模：A、B級±3%，C級±5% ;輸入電壓波形失真度：≤5%(電子信息裝備失常事情時);不間斷電源體系輸入端THDI含量(3～39次諧波)<15%。

按上述無關尺度，倡議將辦公修建電源體系的總電壓諧波畸變率限值定在5%，如跨越5%應采用恰當的管理步伐，以包管辦公修建智能化體系的平安運轉。

1、某辦公修建配電體系諧波檢測

1.1 重要諧波源及特色

某辦公修建中的重要諧波源裝備有如下幾種：① 照明體系中的熒光燈鎮流器、節能燈等：② 大批的個人電腦、復印機、打印機、繪圖機等辦公裝備：③uPs(不間斷電源)、EPS(應急電源)等;④ 電梯、空調、水泵等能源裝備中的軟啟動器、變頻傳動裝配：⑤ 其余有非線性負荷特征的電子節制裝備等。此中① 、② 類裝備數量大、負荷特征雷同，同類裝備產生的諧波電流又互相疊加，如熒光燈、節能燈照明會產生1O% 以上的3次諧波.個人電腦電流諧波畸變率可到達75%;③ 類UPS、EPS電源等裝配在充電時產生5、7次諧波電流;④ 類裝備因節能等必要而較多采納的軟啟動器、變頻裝配產生大批5、7次諧波，使輸入電流波形畸變重大。固然多半產物本身具備一定的諧波克制功效，但因品質良莠不齊，諧波含量一樣平常也在10% ～40% 閣下。

因為以上非線性裝備的大批利用，形成修建物高壓配電體系諧波畸變重大。依據對該辦公樓此中一臺變壓器的實測，最大相總諧波畸變率到達了24.2%。其總畸變率乃至跨越了大批利用非線性裝備的醫療類修建(如上海修建計劃研究院對上海市9家病院停止檢測.此中諧波畸變率最大的某病院此中一臺變壓器最大相總諧波電流畸變率為21.6%)。辦公修建的諧波畸變率異常重大，超出了人們的料想。

2、某新建辦公修建配電體系諧波防備計劃

2.1 配電裝備諧波防備計劃準則

2.1.1 變壓器抉擇

選用D.ynl1銜接組其余配電變壓器，在肯定變壓器容量時，應斟酌諧波畸變惹起的變壓器發燒，抉擇變壓器負荷率為70%～ 80%。

2.1.2 配電裝備抉擇

為低落諧波畸變惹起的高壓開關裝備的發燒和誤舉措.可按如下準則抉擇高壓配電裝備，如熱磁型、電子型配電用斷路器觸器、熱繼電器應恰當降容利用：在諧波畸變較重大的配電同路中可縮小一級抉擇高壓配電裝備。

2.1.3 電線、電纜抉擇

抉擇電線、電纜截面時應斟酌諧波惹起線纜的發燒在三相四線制體系中，對付銜接重要諧波源裝備的配線應斟酌諧波電流的集膚效應答配線的發燒影響，和3及3的倍數次諧波電流在中性線上的疊加。在抉擇線纜截面及中性線截面時應留有裕量。當配電體系設有源濾波裝配時，相應回路的中性線截面可不增大：當配電體系設無源濾波裝配時，相應回路的中性線截面可與相線等截面：三相不均衡體系中的單相回路。此中性線截面應不小于相線截面。三相均衡體系中，三相回路的3次諧波電流大于10%時，中性線截面不該小于相線截面。

2.1.4 其余計劃準則

應選用高品質、諧波畸變率小的軟啟動和變頻傳動裝配;對容量大、諧波畸變率大的軟啟動器、變頻傳動裝配，應當場加裝有源或無源濾波裝配。在計劃中，應采用如下步伐克制諧波對電子裝備的滋擾：① 為該類裝備計劃專用配電回路，盡量防止滋擾沿電源路線引入;② 為易受滋擾裝備(如盤算機收集裝備)的專用配電支線設置濾波裝配，打消或克制諧波重量，到達污染電源目的;③ 使該類裝備配線盡量闊別諧波重大的路線或采用屏障步伐.以防止空間電磁滋擾。

辦公修建含有大批信息技術裝備.供電體系接地應采納TN—S體系.應設置總等電位聯絡和部分等電位聯絡。宜在每層設置等電位聯絡收集。分歧層的等電位聯絡收集之間應互相連通。統一修建物內的保護性接地、功效性接地和防雷接地應分離接至總接地端子并應共用接地極

2.2 高壓配電體系諧波防備步伐

2.2.1 設置無源濾波器

今朝采納較多的無源濾波器由電容器和電抗器串連組合而成，調理無源濾波器到某個諧波次數，在該次諧波頻率下LC回路作為阻抗回路接收諧波。在克制諧波的同時還具備高壓無功賠償的感化 今朝.高壓配電體系中的無源濾波器有單調諧濾波器、高通濾波器、雙調諧濾波器，最罕見的為單調諧濾波器。無源濾波器布局簡略、便于保護、本錢較低，毛病是很難均衡濾波與賠償的干系.很難依據負荷的靜態變更做出抱負的投切相應，每每是無功賠償后果很好，但濾波后果一樣平常。無源濾波器的諧振頻率會因電容、電感參數的誤差或變更而轉變：當電網頻率顛簸時.將招致無源濾波器失諧。         2.2.2 無源濾波器和有源濾波器組合利用

因為無源濾波器只能克制某一、二個高次諧波，其濾波才能是無限的，而且變更不定。無源濾波器性能上的上風，能夠通過和有源濾波器的組合利用獲得改良，有源濾波器具備濾波頻譜廣、濾波才能強的特色。

在高壓配電體系中。可有用利用無源濾波器和有源濾波器的上風，采用用無源濾波器對某次重要諧波停止克制并停止無功功率賠償：用有源濾波器治理殘剩的高次諧波。既可到達管理目的，又可節儉投資。辦公修建重要諧波為因大批利用熒光燈和個人電腦產生的3次諧波.無源濾波器可采納針對3次諧波的調諧頻率為131～147Hz，電抗系數12.5% 15%的電抗器：有源濾波器可重要針對殘剩高次諧波(無源濾波器無奈濾除的高次諧波)設置，管理后使總諧波畸變率小于5%。

2.2.3 設置有源濾波器

有源濾波器利用可控的半導體功率器件(如IGBT)，向電網注入與非線性負荷產生的諧波電流幅值相稱、相位雷同的電流。使電源的總諧波電流為零，到達及時賠償諧波電流的目的。相對無源濾波器濾波才能的變更不定，有源濾波器的濾波才能是肯定的，其濾波才能和負荷的功率因數無關有源濾波器的特色是完成了對賠償工具的變更疾速相應，可對頻率和巨細都在變更的諧波停止補償有源濾波器可以主動限定在100%額外容量輸入，不會產生過負荷。相對無源濾波器，有源濾波器的上風重要體如今價錢上。

2.3 諧波防備計劃

2.3.1 計劃抉擇

一樣平常情況下辦公類修建的G>0.5 S ，應采納無源濾波器加有源濾波器的辦法辦理諧波管理成績。無源濾波器采納電抗系數12.5% l5%的電抗器，調諧頻率131～141Hz，重要針對3次諧波。電容器額外電壓采納525 V，盤算電容賠償容量，肯定賠償電容和調諧電抗器容量。

2.3.2 有源濾波器一樣平常選型辦法

因為濾波補償裝置辦公類修建具備大批的單相負荷(空調、個人電腦、UPS、熒光燈等)。應重要采納三相四線有源濾波器。有源濾波器容量抉擇涉及到多個非線性負荷產生的諧波電流的疊加盤算 負荷產生的諧波電流含量能夠依據現場測試得出。

了解了各類非線性負荷的諧波電流含量以后。必要對分歧諧波源之間的各次諧波停止疊加可先將此中2個諧波源產生的諧波停止疊加，而后再與第3個諧波源的諧波停止疊加，順次類推兩個諧波源各次諧波的相位角不克不及肯定。