公司:江蘇斯菲爾電氣股份有限公司
聯(lián)系人:楊思佳
電話:0510-86199192
傳真:0510-86199084
手機:13812108111
郵編:214429
郵箱:784897853@qq.com
地址:江蘇省無錫市江陰市東定路1號斯菲爾電氣
聯(lián)系人:楊思佳
電話:0510-86199192
傳真:0510-86199084
手機:13812108111
郵編:214429
郵箱:784897853@qq.com
地址:江蘇省無錫市江陰市東定路1號斯菲爾電氣
諧波的危害及解決方案
點擊次數(shù):3915 更新時間:2015-10-29
諧波的危害
由于該醫(yī)院大量非線性負載設(shè)備 (變頻空調(diào)、電梯、X光機、CT機、核磁共振機、節(jié)能燈、EPS整流設(shè)備)的使用,導(dǎo)致醫(yī)院供電系統(tǒng)的諧波污染普遍比較嚴重。諧波污染會對用電設(shè)備和供電系統(tǒng)造成嚴重危害和隱患,主要有:
干擾電子設(shè)備的正常工作;
影響核磁共振等設(shè)備的工作性能,造成噪聲干擾和圖像紊亂;
引起電氣自動裝置誤動作,導(dǎo)致停電事故;
使精密化驗設(shè)備振動和噪聲加大,使用壽命縮短;
導(dǎo)致供電系統(tǒng)功率損耗增加,引起電網(wǎng)諧振,加速絕緣老化,系統(tǒng)功率因數(shù)降低,增加系統(tǒng)隱患。
解決方案
醫(yī)院的諧波源比較多,而且分布比較分散,不同設(shè)備產(chǎn)生的諧波畸變不同,諧波次數(shù)也不同,諧波電流和諧波電壓分量也比較大,所以要對醫(yī)院的諧波進行有效的治理需要對供電一次、二次系統(tǒng)進行合理的設(shè)計。
1 一次系統(tǒng)合理設(shè)計
首先必須對一次系統(tǒng)進行合理的設(shè)計,比如選用D,yn11接線的K系數(shù)變壓器、諧波源設(shè)備采用專變專線供電、改善三相負載平衡等。
2 諧波測量和諧波治理
對系統(tǒng)諧波進行實時有效的監(jiān)測,諧波的測量和分析是對諧波進行二次治理的前提條件。
變壓器低壓側(cè)開關(guān)均配置諧波監(jiān)測分析儀表,實時監(jiān)測供電系統(tǒng)電流電壓諧波畸變數(shù)據(jù),并可以設(shè)置諧波畸變越限報警,可配置APF有源濾波裝置進行集中補償;
對醫(yī)技樓等諧波源比較多的供電回路諧波畸變率進行重點監(jiān)控并且配置APF有源電力濾波裝置進行局部或就地補償;
對2類場所比如手術(shù)室和ICU病房用電回路進行諧波監(jiān)控,若諧波超標配置小容量APF有源電力濾波裝置進行就地治理,確保用電安全。
補償方式
在醫(yī)院供電系統(tǒng)中,APF有源電力濾波裝置可以采用三種濾波補償方式。
1 變壓器出線側(cè)進行集中補償
當非線性負荷數(shù)量較多,分布比較分散,而且諧波畸變率不太高的情況下,可以在變壓器低壓配電母線側(cè)集中裝設(shè)APF有源電力濾波裝置進行集中補償,比如節(jié)能燈較多的照明負載變壓器。這種補償方式可以有效的改善變壓器的運行性能,提高系統(tǒng)整體的電能質(zhì)量。
2 特定支路局部補償
當非線性設(shè)備集中在某些特定支路時,可以在支路上裝設(shè)APF有源濾波裝置進行局部補償。
3 特定設(shè)備就地補償
單臺容量較大的穩(wěn)定運行的非線性醫(yī)療設(shè)備、頻譜特征明顯,自然功率因數(shù)又較低的非線性負載,以及諧波源產(chǎn)生的諧波比較集中于連續(xù)三種或以下(如3次、5次、7次)的諧波治理,可以對諧波源進行就地補償,比如核磁共振成像、X光機,ECT、中央空調(diào)等,這種方式能達到非常好的補償和節(jié)能效果,不會對支路和整個系統(tǒng)造成影響。
4 就地補償方式
在設(shè)計諧波治理方案的時候,可以根據(jù)配電網(wǎng)絡(luò)的諧波監(jiān)測數(shù)據(jù),靈活采取以上三種諧波治理方式,能對醫(yī)院的諧波污染進行較好的治理,消除供電系統(tǒng)隱患,使諧波污染對醫(yī)院整個系統(tǒng)和設(shè)備的影響降到zui小,避免影響重要醫(yī)療設(shè)備的正常運行,保證2類場所供電安全。
諧波治理設(shè)備選型計算
有源濾波設(shè)備選型計算
有源濾波器選型時按照安裝所處的位置和需要補償?shù)膶ο?,可以進行需要補償電流的估算和計算。計算時候主要是根據(jù)客戶負載類型進行分類,由該類型負載的典型數(shù)據(jù)和用戶負荷電流計算值來進行計算。
集中補償容量計算
集中補償方式需要補償?shù)闹C波電流可由變壓器容量來估算,需要考慮變壓器的負載率,具體可以根據(jù)下面的公式來進行估算:
K1為負荷率:即負荷占變壓器額定容量的比例,通常取0.6~0.8,這里取0.6;
K2為諧波系數(shù),集中補償場合適用于整體諧波污染不高但比較分散的場合,取12%;
ST為變壓器額定容量,單位kVA;
US為低壓系統(tǒng)電壓,一般取0.4。
根據(jù)上式計算,一臺容量為2000kVA的變壓器,出線側(cè)諧波電流ITHD=206A,可以選擇諧波補償容量為200A的有源電力濾波柜進行補償。
支路局部補償容量計算
對于諧波源負載比較集中的特定支路進行局部補償,計算公式可以根據(jù)集中補償?shù)挠嬎愎竭M行計算,比如醫(yī)技樓一路容量250kVA的支路,大部分設(shè)備為醫(yī)技設(shè)備,電流諧波畸變率按照20%選擇,負載率0.8,ITHD=56A,可以選擇一臺7的有源電力濾波柜進行局部補償。
特定設(shè)備就地補償容量計算
單臺大容量諧波源設(shè)備進行就地補償能取得的補償效果,各種典型諧波源設(shè)備諧波含量如下表:
APF有源電力濾波裝置補償效果
在使用APF有源電力濾波裝置之前,回路的諧波污染比較嚴重,波形嚴重失真,三相電流也嚴重不平衡。在使用APF裝置對諧波源設(shè)備進行就地補償之后,測得的波形數(shù)據(jù)得到較好的補償。