江苏安科瑞高校谐波源设备的谐波测试分析及治理方案.pdfVIP

高校谐波源设备的谐波测试分析及治理方案 安科瑞 陈静燕 江苏安科瑞电器制造有限公司 江苏江阴 214405 摘要：在高校实验教学过程中所使用的科学仪器包含大量谐波源设备，针对理工科类院校的谐波源测试情 况，具体分析高校电力系统的谐波特性并预估谐波所造成的的影响，提出谐波治理方案，方案采用安科瑞 电气股份有限公司的有源电力滤波器产品，为高校的建筑电气设计提供优化方案和参考依据。 高校谐波 源设备的谐波测试分析及治理方案 关键词：高校；谐波；有源电力滤波器；建筑电气 1 1 11 前言 在现代社会中由于越来越多的非线性负载设备接入电网，向电网注入大量的谐波电流，使得公共接入 点的电压畸变，导致电网的电流畸变，电能质量恶化。谐波的存在必然会使变压器的损耗增加，也会造成 无功补偿的电容器谐振、干扰敏感的电子设备、引起电动机震动和继电器误动作。现在谐波造成的危害开 [1-2] 始逐渐被人们重视，并且希望通过采取相应的措施来治理电网中的谐波 。 在治理谐波时，必须确定谐波源的存在以及分析其谐波特性，这是采取正确治理方案的关键。典型的 非线性负载等常见谐波源的特性已经为人们所熟悉，并能进行针对性的抑制和治理。但是在高校的实验楼、 教学楼电网系统中出现的谐波情况比较特殊，例如很多在通常的民用建筑内较少遇到的谐波源设备和大量 “ ” [3-4] 的敏感设备需要 干净 （不能包含谐波）的电网环境以保障系统的正常运行 。针对上述原因，本文通过 对某理工科高校的几类典型的实验室设备谐波特性进行分析，给出谐波治理方案以及相关的治理谐波的产 品本文采用安科瑞电气股份有限公司所生产的型号为, ANAPF50-400/B三相四线制有源电力滤波器来治理 某高校的谐波负载。 2 2 22 典型的实验室设备谐波特性 某理工科高校实验室包括自动化系的嵌入式系统实验室、工程物理系的加速器实验室、生物医学系的 [5] 1 2 3 4 核磁共振谱仪实验室和材料系的烧结实验室 。下面图 、图 、图 、图 分别列出了各个实验室的典型谐 波波形。根据这四个典型的谐波波形可以知道： 一、在嵌入式系统实验室中，三相的电流波形为整流电路特征，电容充电过程才有电流，有明显的畸 FFT 3 5 7 THDi 3 78% 5 49% 7 变。通过 可以看出 次、 次和 次谐波的 含量都很高。其中 次谐波畸变率 ， 次为 ， 28% 95.6% B 16A 次为 ，总谐波畸变率高达 ，但实验室消耗的功率较低，最高的 相电流为 ，考虑到建筑的 供电变压器容量较大，系统阻抗较小，所以电压畸变率较低，并未超过标准限值。另一个需要注意的现象 是中性线电流，当仅存在基波电流时，在中性线上会流过三相不平衡电流，各相基波电流相互抵消后的数 3 值肯定小于最大相的单相基波电流。但是 次谐波是零序谐波，导致谐波电流在中性线叠加，以电流畸变率 78% 2 为参考，中性线上的电流是相线电流的 倍以上，鉴于进线断路器为三极断路器，不检测中性线电流， 即使中性线电流超过导体允许载流量，断路器也不会动作，这可能造成中性线超温、绝缘老化，发生接地 故障，导致中断供电甚至发生电气火灾。 C CF 4.74 二、在加速器实验室中，电流 相的峰值系数（ ）为 。而且半波不对称会导致出现偶次谐波