办公建筑低压配电系统谐波治理设计-建筑电气2009

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    办公建筑低压配电系统谐波治理设计-建筑电气2009

    【摘要】办公建筑具有大量小功率的单相非线性负荷,谐波污染严重,并以3次谐波为主。其低压配电系统应根据谐波源特点采取治理和
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    办公建 筑低 压 配 电系统谐 波 治理 设 计
    杜毅威 (中国建筑西南设计研究院有限公司,成都市 610081)
    Design for Harmonic Control in Low·voltage Distribution System in Offi ce Buildings
    Du Yiwei (China Southwest Architectural Design and Research Institute CORP.LTD,Chengdu 610081,China)
    Abstract There are a 1arge number of low—power 50174—2008)对电源质量的要求 中.稳态电压偏移
    single—-phase non·-linear loads with serious harmonic 范围:A、B级 ±3%,C级 ±5%;输入电压波形失
    pollution,mainly third harmonic in office buildings. 真度:≤5% (电子信息设备正常工作时);不间断电
    Control and preventive measures should be taken in its
    源系统输入端 THDI含量 (3~39次谐波)<15%。
    low--voltage distribution system on the basis of the
    按上述有关标准.建议将办公建筑电源系统的总
    characteristics of the harmonic sources.In this paper,
    through the analysis of the measurement results of the 电压谐波畸变率限值定在 5% 如超过 5%应采取适
    harmonics in distribution system of an office building,a 当的治理措施,以保证办公建筑智能化系统的安全运
    harmonic control design for a new office building is 行。
    introduced.
    2 某办公建筑配电系统谐波检测
    Key words Office building Harmonic source
    Passive filter Active power filter
    2.1 主要谐波源及特点
    某办公建筑 中的主要谐波源设备有 以下几种 :
    ① 照明系统中的荧光灯镇流器、节能灯等:② 大量
    摘 要 办公建筑具有大量小功率的单相非线性
    的个人电脑 、复印机 、打印机 、绘图机等办公设备 :
    负荷 ,谐波污染严重,并以3次谐波为主。其低压配
    ③ uPs(不间断电源)、EPS(应急电源)等;④ 电
    电系统应根据谐波源特点采取治理和防范措施 通过
    梯 、空调、水泵等动力设备中的软启动器 、变频传
    分析某办公建筑配电系统谐波实测结果.介绍了某新
    动装置:⑤ 其他有非线性负荷特性的电子控制设
    建办公建筑的谐波治理设计
    备等。
    关键词 办公建筑 谐波源 无源滤波器 有源
    其中①、② 类设备数量大、负荷特性相同,同
    电力滤波器
    类设备产生的谐波电流又相互叠加 ,如荧光灯、节能
    灯照明会产生 1O% 以上的3次谐波 .个人 电脑电流
    1 引言 谐波畸变率可达到75%;③ 类 UPS、EPS电源等装
    置在充电时产生5、7次谐波电流;④ 类设备因节能
    办公建筑中建筑设备管理系统、信息设施系统、
    信息化应用系统中的自动化电子设备对电源质量要求 等需要而较多采用的软启动器、变频装置产生大量 5、
    7次谐波,使输入电流波形畸变严重。虽然多数产品
    较高,由于办公建筑中大量非线性负荷的使用 .产生
    的高次谐波对智能化系统电子设备的安全运行造成不 自身具有一定的谐波抑制功能 .但因质量参差不齐.
    利影响 谐波含量一般也在 10%~40% 左右
    在国标 《电能质量 公用电网谐波》 (GB/T 14549 由于以上非线性设备的大量使用.造成建筑物低
    1993)中规定相电压谐波限值:标称电压0.38 kV 压配电系统谐波畸变严重。根据对该办公楼其中一台

    电网中各奇次谐波电压含有率为 4%.各偶次谐波电 变压器的实测.最大相总谐波畸变率达到了 24.2%.
    压含有率为2%,谐波总电压畸变率为5%:标称电 其总畸变率甚至超过了大量使用非线性设备的医疗类
    压 lOkV电网中各奇次谐波电压含有率为3.2%.各偶 建筑 (如上海建筑设计研究院对上海市 9家医院进行
    次谐波电压含有率为 1.6%,谐波总电压畸变率为4% 检测.其中谐波畸变率最大的某医院其中一台变压器
    国标 《电子信息系统机房设计规范》 (GB 最大相总谐波电流畸变率为 21.6%)…。办公建筑的
    办公建筑低压配电系统谐波治理设计(杜粳威建 电老d
    ——■—■—■●————●●—一 BI.JlLDlNG
    2口口9年第1 1期f ELECTRlC-TY
    谐波畸变率非常严重,超出了人们的预想。 该办公建筑谐波检测情况见图 1~4(变压器容量
    2.2 配电系统谐波实测结果 为 1 250 kV·A)。图 1为基本电气数据 ,图2为三相
    电流波形.图 3和图4
    囊 _
    分别为 L 相和 N线的
    FULL O 0:00:02 哪●
    ≮ _≯ 毒≯ “ j L3 T0Ial
    电流频谱及谐波电流。
    kW 89,7 89.9 78.4 258.0
    kV·A 98.5 93.0 81.2 273.6 实 测 结 果 表 明 .
    kvar l 40.7 l 23.6 《 21.1《85.4
    PF 0.91 0.97 0.97 0.94 该办公建筑谐波含量
    c08 0.93 0.99 0.99
    Am。 443 412 363 高.以3次谐波为主:
    囊0llll知 l0篓j;岛 j与
    由于 3次谐波电流的
    V… 222.55 225.37 223.84
    l1/2O,07 I4:45:02 230V 50Hz 3中WYE EN50160 叠加 .中性线电流非
    常大
    图 1 基本电气数据 图 2 三相电流波形
    Fig.1 Basic electric data Fig.2 The waveform of three·phase current 3 某新建 办公 建
    筑配电系统谐波防
    范设计
    3.1 配电设备谐波
    防范设计原则
    3.1.1 变压器选择
    选 用 D.ynl1连
    接组别的配电变压器.
    在确定变压器容量时.
    应考虑谐波 畸变引起
    麓 0舞 ! 雕鬻m ∞ 滴《 ;鞭嚣 被l 磐 谐波次数 波电漉 蓼 麓有 值
    的变压器发热 .选择
    薹囊
    : 鬻
    变压器负荷率为 70%
    l 10o.oo% 354.56 1 1o0.oo% 68.63
    2 0.65% 2.3 2 2.75% 1.89 ~ 80%。
    3 20.62% 73.1 3 245.86% 168.72 3.1.2 配 电设 备
    4 O.O9% 0.3 4 O.4l% O.28 选择
    5 10.33% 36.64 5 3.O5% 2.09
    为 降低谐 波畸变
    6 O.08% 0.29 6 0.34% O.23
    引起 的低压开关设备
    7 3.66% 12.96 7 5.21% 3.58
    AIGC
    内容描述: 在《建筑电气》2009年的专业文章中,针对办公建筑领域的低压配电系统,该研究探讨了谐波治理的重要性和必要性。随着电力电子设备在现代办公环境中广泛应用,非线性负载产生的电压和电流谐波对供电质量产生了显著影响,可能导致电网电压失真、设备效率降低以及增加电能损耗等问题。 文章详细阐述了低压配电系统中存在的谐波源及其特性分析,并介绍了国内外常用的谐波抑制技术,如串联电抗器、并联有源电力滤波器(APF)以及静止无功补偿器(SVG)等在实际应用中的优缺点。此外,文章还结合办公建筑的用电负荷特性和具体需求,提出了针对性的谐波治理设计方案,包括选择合适的谐波抑制装置类型与参数配置、制定合理的安装位置和运行维护策略等。 总之,《办公建筑低压配电系统谐波治理设计》这篇文章为解决办公建筑中谐波问题提供了理论依据和技术参考,对于提高电力系统的供电质量和节能减排具有重要的实践指导意义。
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    【摘要】办公建筑具有大量小功率的单相非线性负荷,谐波污染严重,并以3次谐波为主。其低压配电系统应根据谐波源特点采取治理和
    AIGC
    内容描述: 在《建筑电气》2009年的专业文章中,针对办公建筑领域的低压配电系统,该研究探讨了谐波治理的重要性和必要性。随着电力电子设备在现代办公环境中广泛应用,非线性负载产生的电压和电流谐波对供电质量产生了显著影响,可能导致电网电压失真、设备效率降低以及增加电能损耗等问题。 文章详细阐述了低压配电系统中存在的谐波源及其特性分析,并介绍了国内外常用的谐波抑制技术,如串联电抗器、并联有源电力滤波器(APF)以及静止无功补偿器(SVG)等在实际应用中的优缺点。此外,文章还结合办公建筑的用电负荷特性和具体需求,提出了针对性的谐波治理设计方案,包括选择合适的谐波抑制装置类型与参数配置、制定合理的安装位置和运行维护策略等。 总之,《办公建筑低压配电系统谐波治理设计》这篇文章为解决办公建筑中谐波问题提供了理论依据和技术参考,对于提高电力系统的供电质量和节能减排具有重要的实践指导意义。

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