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有源滤波装置配置容量参考

文字:[大][中][小] 2019-1-9  浏览次数:551

                                有源滤波装置使用场合分为:改造项目和新建项目

1.         改造项目
         遇到改造项目,首先要对现场的用电情况做一个基本的了解,主要是了解配电现场是否存在谐波源类型的设备,确定确实存在谐波污染后,就可以对使用电能质量测试设备对配电现场的低压侧公共连接点或者直接负载侧进行谐波测试。
测试完,根据对现场各次谐波的测量,依据电力谐波限制标准GB/T 14549-1993规定的公用电网谐波电压限值和注入公共连接点的谐波电流允许值,对比得出现场需要配置的有源滤波的容量。
GB/T 14549-1993规定的公用电网谐波电压限值和注入公共连接点的谐波电流允许值如下:【注:全文可参考相关标准】
公用电网谐波电压限值(GB/T 14549-1993 表1)
电网标称电压
kV
电压总谐波畸变率
%
各次谐波电压含有率%
奇次
偶次
0.38
5.0
4.0
2.0
6
4.0
3.2
1.6
10
35
3.0
2.4
1.2
66
110
2.0
1.6
0.8
注入公共连接点的谐波电流允许值(GB/T 14549-1993 表2)
标准
电压
KV
基准短路容量
MVA
谐波次数及谐波电流允许值,A
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
0.38
10
78
62
39
62
26
44
19
21
16
28
13
24
6
100
43
34
21
34
14
24
11
11
8.5
16
7.1
13
10
100
26
20
13
20
8.5
15
6.4
6.8
5.1
9.3
4.3
7.9
35
250
15
12
7.7
12
5.1
8.8
3.8
4.1
3.1
5.6
2.6
4.7
66
500
16
13
8.1
13
5.4
9.3
4.1
4.3
3.3
5.9
2.7
5.0
110
750
12
9.6
6.0
9.6
4.0
6.8
3.0
3.2
2.4
4.3
2.0
3.7
标准
电压
KV
基准短路容量
MVA
谐波次数及谐波电流允许值,A
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
0.38
10
11
12
9.7
18
8.6
16
7.8
8.9
7.1
14
6.5
12
6
100
6.1
6.8
5.3
10
4.7
9.0
4.3
4.9
3.9
7.4
3.6
6.8
10
100
3.7
4.1
3.2
6.0
2.8
5.4
2.6
2.9
2.3
4.5
2.1
4.1
35
250
2.2
2.5
1.9
3.6
1.7
3.2
1.5
1.8
1.4
2.7
1.3
2.5
66
500
2.3
2.6
2.0
3.8
1.8
3.4
1.6
1.9
1.5
2.8
1.4
2.6
110
750
1.7
1.9
1.5
2.8
1.3
2.5
1.2
1.4
1.1
2.1
1.0
1.9
当电网公共连接点的最小短路容量不同于表2基准短路容量时,按下式修正表2中的谐波电流允值。
式中:Sk1——公共连接点的最小短路容量(MVA
Sk2——基准短路容量MVA
Ihp——2中的第h次谐波电流允许值(A
Ih——短路容量为S k1时的第h次谐波电流允许值
 
2.         新建项目
         由于谐波电流计算涉及到诸多因素,尤其是在实际发生谐波的现场更为复杂,很多设备既是谐波源,同时也是吸收谐波的消谐装置,况且在设计阶段,设计人员是不可能收集到足够的电气设备谐波数据。依据经验积累有下列谐波电流计算经验公式,可供用于有源滤波容量配置估算,以满足工程设计要求

I THD : 谐波电流,单位:A 。
负荷率,亦即计算负荷占变压器额定容量的比例,通常在0.5 ~ 0.8之间。
S 变压器额定容量,单位:KVA 。
    低压系统电源额定电压,单位:KV。
 综合治理系数,通常在0.2 ~ 1.0之间。
谐波电流畸变率,通常在10%-35%之间。
K 2定义及选取值: 现在的供电系统一般均有变频设备及各种不同频率工作的整流设备,且容量不同,电路构建也不同,那么,谐波产生后,同样会相互作用,同时,以功率因数校正为主的消谐设备也会与谐波相互作用,此系数为经验值,以便为设计者提供更加准确的设计计算值。
0.2~0.4一般建设项目,如中小型写字楼、商住楼、研究所等。系统中变频设备容量小,数量少,无需保护的特殊设备及系统。
0.4~0.6中型建设项目,如商场、中小型医院、酒店、高层住宅群等。系统中存在中型变频设备,变频设备较多,系统中具有小型数据中心,视频安防监控系统,及计量计费数字监控系统等需要防止谐波干扰的设备及系统。
0.6~0.8中大型建设项目,如电脑、空调、节能灯相对集中的高层商务楼,具有金属卤素灯及大功率节能灯为主要照明的体育场馆、剧场、电视台演播室,拥有微机数据机房的银行大楼、通讯运营商大楼,拥有小型自动化生产线的工厂等,系统中变频设备较多,且存在较大容量整流及变频设备,系统中具有重要的数据机房及其它重要的需防止干扰的功率放大设备。
0.8~1.0特殊项目,谐波源设备占整个电源容量的40%以上甚至独立供电。如通讯运营商信号基站;广电信号基站;金属冶炼企业电弧炉/整流器;通讯运营商区域数据集中中心的ups矩阵设备;以变频器为主的矿山、水处理;以机械加工及设备制造为主的大型焊接、电镀、电解、整流等工厂,以单晶炉为主的以电能为主的轨道交通等。
         :谐波畸变率,通常在10%-35%之间。
系统中非线性设备的性质决定谐波畸变率值:
10%~15% 具有节能照明,开关电源的仪器,小型风机,小型拖动电动机等。
15%~20% 具有中小型变频系统(空调,变频泵等),小型在线式UPS电源,大功率金属卤素照明,中型电动机拖动系统(电梯)等。
20%~25% 具有中大型变频系统(中央空调,水处理变频等),大型在线式UPS电源,舞台灯光音响等,大型电动机拖动系统等。
25%~35% 具有工业用电焊机群,大型整流器,大型变频器,大型提升机,电弧炉,单晶炉等。
例:变压器容量1600KVA,需变频的电机总功率800KW。
    依据上面公式,变压器S =1600KVA
                  负荷率 =可以选取0.5~0.8,这个依据您的设计需求
                  电压等级U=0.38KV或者0.4KV
                  综合治理系数 选取0.6~0.8
谐波电流畸变率 选取25%~30%。
然后将所有数据套到公式里估算出谐波含量。  最后再依据估算的谐波容量增加10%~20%,作为冗余。最后得出需要配置有源滤波的容量。