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        英博電氣劇院電能質量治理解決方案
        2019-08-13 10:33:45  作者:  來源:  
          

          現階段隨著人們物質生活的不斷提高,對精神素質生活的要求也不斷提高,各地文化中心不斷增加,而作為文化中心的核心項目劇場劇院也在普遍引入現代化的演藝輔助調控系統。劇場劇院應用的主要電氣設備中,含有大量的舞臺燈光調光設備及變頻舞臺機械設備等,這些負荷由于其整流逆變等工作特性,產生了大量的諧波污染,諧波污染會引起配電系統電壓、電流波形畸變,使得配電系統電能質量下降。系統電能質量的低劣可能會影響到劇場其他精密設備的運行;干擾音響設備;導致控制系統失靈、紊亂;無故斷電;加大電氣火災隱患度;影響通訊及轉播信號等等,嚴重影響劇院舞臺的正常工作、演出,存在巨大的安全隱患。

          劇場主要的諧波源設備為可控硅調光設備,其產生的諧波以3次諧波為主;另外,舞臺變頻機械設備也是系統主要的諧波源,其產生的諧波以5、7次諧波為主;劇場配電系統諧波污染將增加輸電、供電和用電設備的額外附加損耗,使設備的溫度過熱,降低設備的利用率和經濟效益,并給劇場增加額外的電能損耗,嚴重時可能造成電氣火災,具有極大的安全隱患。

          電力諧波對電力電容器的影響:電網諧波使電容器損耗功率增加,加速電力電容器老化,從而縮短電容器的使用壽命。在諧波嚴重的情況下,還會使電容器鼓肚、擊穿或爆炸。

          電力諧波對變壓器的影響:

          諧波電流使變壓器的銅耗增加,同時諧波電流的增加會使變壓器局部嚴重過熱,輕則縮短變壓器的使用壽命,重則導致變壓器燒毀。

          對電力電纜的危害

          由于諧波次數高頻率上升,再加之電纜導體截面積越大趨膚效應越明顯,從而導致導體的交流電阻增大,使得電纜的答應通過電流減小,集膚效應增加,嚴重時可能引發電氣火災。

          對供配電線路的危害:

         ?、儆绊懢€路的穩定運行:繼電保護易產生誤動或拒動,從而嚴重威脅供配電系統的穩定與安全運行。

         ?、谟绊戨娋W的質量:劇場調光及照明設備等負載,會產生大量的奇次諧波,其中3次諧波的含量較多,三相配電線路中,相線上的3的整數倍諧波在中性線上會疊加,使中性線的電流值等同甚至超過相線上的電流,從而造成中性線發熱量過大,嚴重時可能引發電氣火災;另外,相同頻率的諧波電壓與諧波電流要產生同次諧波的有功功率與無功功率,從而降低電網電壓,浪費電網的容量。

          對用電設備的危害:

         ?、傧到y低壓開關設備及漏電斷路器可能因諧波產生誤動作,無故停電,影響演出的正常進行。

         ?、陔娏ο到y中的諧波通過電磁感應、靜電感應與傳導方式耦合到弱電系統中,產生干擾,影響劇場消防、監控、音響、轉播、控制等弱電控制系統的正常工作,存在極大的安全隱患。

         ?、壑C波污染還會增加劇場照明設備的故障率,增加運營成本。

         ?、軇雠潆娤到y諧波還可能會使劇場舞臺機械設備控制失靈、故障率增加,造成演出損失。

          由此可見,諧波治理是很有必要的,經過諧波保護裝置對系統諧波污染的治理,可以大大降低系統中諧波含量,降低系統故障率,消除系統安全隱患,提高系統容量利用率,減少日常維護量,節約電能,主要體現在如下幾個方面:

          保持配電系統的供電可靠性和連續性,保障劇院活動及演出安全;

          降低因諧波導致的設備升溫、老化,降容和損壞,提高設備的使用效率,釋放系統容量,減少電氣設備投資;

          消滅系統的一個安全隱患點,使安全防護升級;

          提高電能使用的功率因數;

          提升電能質量,節能減排,保護環境;

          減少由于電能質量問題帶來的演出故障及影響,提升服務質量。

          BLUEWAVE有源濾波器解決方案(舉例)

          某文化中心劇院解決方案介紹

          項目描述:

          某文化中心核心劇院配置的舞臺燈光系統主要由可控硅調光系統等非線性負載組成,這些非線性負載在工作過程中產生了大量的諧波污染,這種諧波“污染”會對配電網絡和用戶產生嚴重的危害,構成了中心供配電系統運行的安全隱患;嚴重影響演播工藝質量,演播系統、音響系統可能遭受無故斷電、受到電力干擾及交流噪音干擾等,嚴重影響演出及轉播質量等;同時,大量無功諧波電流注入系統,占用了系統容量,增加了系統運行負擔,在對系統造成危害的同時造成了電能的無謂浪費,嚴重降低了電力系統的電能質量,必需加以治理。

          現場信息:

          治理對象:可控硅調光系統(調光控制機房)

          系統單線圖:

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          系統電壓為400V;電壓畸變率MAX,THDu=2.5%;電流畸變率MAX,THDi=17.6%; 中性線電流MAX,In=234A

          目標:諧波電流,滿足電流畸變率<=5%; 中性線電流降低至少2/3;

          實際測試數據

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          技術方案(部分補償)

        \

          備注:調光控制機房部分治理,有效抑制調光系統的諧波污染。由于系統采用一用一備輪換倒閘的雙路供電,因此同樣配置BLUEWAVE有源濾波器為1:1互備安裝方式。

          治理效果

        \

          總結:

          該系統中由于可控硅調光非線性負載的使用,產生大量的諧波電流,特別是由3次諧波引起的中性線電流過高,不僅嚴重影響了系統穩定性,給系統運行帶來了巨大的安全隱患。當BLUEWAVE有源濾波器投入運行后后,有效的抑制了系統的諧波污染,電壓電流波形畸變都明顯得到改善,由原來的畸變波形變為趨于正弦波的標準波形,頻譜諧波含量均大幅下降,含量已基本消除至極小。中性線電流由原來的234A降低為41A,極好的提升了系統電能質量,改善了系統工作電源的質量,為配電網絡中的各個負載提供理想的電源支持,能顯著提高用電設備工作可靠性,提高用電設備工作效率,釋放系統容量冗余,消除系統安全隱患,讓系統在配電安全方面邁上一個新的階梯。該類應用同樣適用于含有大量照明系統的體育場館照明配電系統諧波治理。

          關于英博電氣

          北京英博電氣股份有限公司(簡稱“英博電氣”)成立于2004年3月,是中外合資的高新技術企業。英博電氣歷經多年發展,已成為集電力技術研發、設備制造、工程服務為一體的科技型企業。 多年來,英博電氣以“關注未來、領先一步”為企業理念,立足于前景廣闊、技術創新度高的電力電子行業,向用戶提供相關元器件、功能模塊及成套裝置等電能質量治理設備的同時,致力于為電力用戶提供定制化的電能質量解決方案。通過提高電氣設備的用電效率、降低電能損耗、保障用電安全、延長設備使用壽命,公司將竭盡所能讓電力用戶享有綠色安全的電能。如需進一步數據,請訪問英博電氣網站:www.in-power.net


         

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