谐波保护器及其在智能建筑中应用

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1、谐波保护器及其在智能建筑中应用摘要：伴随着科学技术进步，在当前的建筑工程中越来越多的单位和企业关注智能建筑的施工和设计，在智能建筑施工中广泛的应用各种高灵敏度现代化用电设备和装置。高次谐波的污染和影响经常导致这些电子系统在使用中出现错误和损坏现象，通过谐波保护器来有效的净化电源，保护用电设备的合理运行，确保设备运行功率能够满足设计要求，防止出现误跳闸现象。本文通过分析谐波的危害，提出有效的防范措施和控制方法。关键词：智能建筑谐波保护器谐波污染引言为了适应现代社会信息化与经济国际化的需要，智能建筑中使用了大量的现代化用电设备和装置，如通信系统、计算机、网络控制设备、变频空调、数码办公设

2、备、灯光调控设备、消防系统、监控系统等，恶劣的谐波环境对保证系统和设备的安全正常运行造成了极大的威胁。电子计算机、微处理器以及其他电子仪器设备在应用中普品存在着绝缘性能低，对谐波环境要求高，各种过电压承受能力差等缺点。高次谐波污染在当前往往使得这些高灵敏度的电子系统经常出错，而且容易出现运行程序的错误方式和数据错误以及时间错误等故障，而且在应用的过程中出现永久性的损坏，给人们的工作和日常生活造成了巨大的损失和隐患。在消除或抑制谐波危害方面，智能建筑系统在过去的施工设计中，一般都是采用一些表面防护措施，而且这些防护措施的系统要求相对来说影响较低。因此在当前应用中需要采用先进技术的谐波保

3、护装置来吸收各种频率、能量的谐波干扰，而且在应用的时候对发生源的消除波进行严格的控制分析。1、谐波的危害及防范电网谐波(分量)的定义为：对周期性交流量进行傅里叶级数分解，得到的频率为基波频率整数倍的分量。理想的供电应是单一恒定频率与规定幅值的稳定电压。但随着各种新型、高效、多功能用电设备的不断更新，这些非线性电气设备使电网电压、电流波形实际上是不同程度畸变的非正弦波。非正弦波含有对人体及用户设备产生危害的高次谐波。智能建筑谐波问题在当前主要来自于大量非线性负荷形成的谐波源，同时还有是通过公用电网本身的谐波处理方式和配电变压器问题，有公用电网侧传输至配电系统中应用分析模式。2、谐波产生

4、的危害在当前，恶劣的谐波环境对智能建筑造成的影响和危害不容还是，在应用中主要表现为以下几个方面：(1)电脑死机。由于设备自身产生的接地电流在设备和真实之间容易产生一个电压降性，由于设备自身产生的接地问题，虽然设备容易受到这种扰动降低敏感度，但是其在应用中不能够及时的消除噪音频率问题。(2)屏幕频闪。高次谐波会在中性线上叠加,中性线电流能够在建筑物金属结构上任意流动，从而产生不受控制的磁场，即引发计算机屏幕的频闪现象。(3)灯光频闪。由于开关、短路以及负载变化而引起的短时间电压变化将会引起灯光频闪。过度的频闪将会使人体不舒服。(4)影响控制装置的正常运行。严重的谐波畸变会引起在一个正弦

5、周渡内的额外过零点.影响测试设备，干扰程序控制装置的同步性，导致控制装置死机。(5)数据网络堵塞。智能建筑中线缆密布，系统设备繁多，微电子装备复杂，且防护能力弱，高次谐波将会使智能化系统设备产生误码、错码、误动作，使信号系统受到污染、产生噪声，甚至连通话质量都不能保证。随着低电压信号在IT设备中使用的增加，比特错误率也随之提高，甚至可以高到使整个网络瘫痪。(6)功率因数补偿设备产生故障。在谐波电压作用下,电容器会产生额外的功率损耗，加快绝缘介质的老化。更为严重的是，大量谐波电流很可能引发电容器和系统其他元件之间的并联谐振或串联谐振，造成电容器超载而损坏；使与电容器连接的配电回路中所有

6、线路、设备因电压闪变、超压、过负荷而损坏。据统计。70%以上的谐波故障发生在电容器装置上。(3)保护装置误跳闸。配电回路的谐波电流含量高会使断路器遮断能力降低。这是因为畸变电流过零点时，电弧电流随时问的变化要比工频正弦电流大，电弧电压的恢复要迅速得多。使电弧容易重燃，导致误跳闸或在该跳闸的时候根本不跳。剩余电流可能会达到使剩余电流保护装置动作的设定值。事实表明，空气电磁断路器不能遮断其分断能力范围内波形畸变率超过50%的故障电流，而且还会导致断路器损坏。(4)严重干扰感应式电能表。在谐波环境下，电能表记录的是基波电能及部分谐波电能。谐波电能会使得用电设备性能变坏，因此用户不但多交电费

7、，而且利益受到损害。(5)在负载适中情况下变压器过热。谐波会引起变压器的额外损耗，这些损耗将会导致变压器早期故障。随着当前装置需要运行到极限值的趋势以及低电压系统日益增加的谐波污染.这个问题也变得日趋严重。(6)感应电动机损耗。电压谐波会导致感应电动机的额外损耗。高次谐波导致的扭矩脉动在联轴器和轴承处会产生磨损和裂纹。由于电机速度是固定的，谐波中储藏的能量就以额外的热量形式散发了，导致设备过早老化。3、谐波污染的主要防范措施为保证智能建筑对3A系统(设备自