建筑供电质量情况及策略 .doc

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1、建筑供电质量情况及策略建筑供电质量情况及策略建筑供电质量情况及策略建筑供电质量情况及策略建筑供电质量情况及策略　　1研究背景及意义　　根据美国电力科学研究院的一项关于电能质量的粗略估计，认为当今和电能质量相关的问题在美国每年造成的损失高达260亿美元。而根据1992年日本电气协会发表的一项关于对电能质量问题之一——谐波源的调查报告中指明：最大谐波源来自整流器的用户占全部用户的90％，而在各行业产生的谐波量分布中，由建筑产生的谐波量占总数的40．6％，见图1产生谐波的行业分布情况。因此，研究和改善建筑供电电能质量，使之

2、满足居民生产、生活水平发展的需求已经成为现代建筑电气领域迫切需要解决的重要课题之一。　　2建筑供电电能质现状　　2．1建筑内用电设备供电电能质量现状建筑内非线性用电设备主要有：电视机、各种荧光节能灯、空调机、计算机、充电器和信息技术设备等，这些设备大多数为数十瓦到数千瓦，容量小，但数量极多，其整体对谐波的影响严重。在发达国家中，居民和商业用的非线性负荷早已成为电网背景谐波的重要组成部分，我国几个大城市将要或已经进入这个阶段。下面将几种用电设备的电流总谐波畸变率THn总结在表1中。从以上的数据可以看出电压偏差、三相电压

3、不平衡度、电压总谐波畸变率均在国标限值以内，但电压总谐波畸变率接近限值，电流总谐波畸变率较大，特别是中性线电流总谐波畸变率很大。　　2．3某学校供电电能质量现状从表3测试结果分析可知：①三相电压比较正常，符合国标规定的+7％，一10％要求。②频率偏差符合国标规定，不超过±2％的要求。③三相电压不平衡度均在2％以下，符合国标要求。~GWr14549～1993(电能质量公用电网谐波》规定，380V低压系统的电压总谐波畸变率(THD)的限值为5．O％，奇次谐波含有率的限值为4．0％。电压总谐波畸变率严重超标，在7％以上。　

4、　2．4某大型商用办公楼供电电能质量现状从上面数据看出，谐波总畸变率均超过国标限值要求，用户电路的谐波畸变水平最高，特别是高层用户接入系统的公共连接点上的THD值普遍超标，有的甚至超出2到3倍。综上所述，现代建筑供电频率偏差一般不超过±2％的要求，符合国标规定。电压偏差、三相电压不平衡度较小，一般都在国标限值以内。建筑供电的质量问题主要是谐波，特别是电流波形畸变较严重，且电流中含有大量三次、五次谐波，偶次谐波很小，甚至可以忽略：中性线上的电流主要是三次谐波电流。　　3建筑供电电能质量的对策　　3．1电压偏差、波动和闪

5、变、暂时过电压和瞬态过电压的改善措施　　3．1．1采用隔离变压器、稳压器和滤波器组合系统该系统能消除电网中的瞬变干扰、较大负荷启动和制动引起的电压波动、电磁干扰等。其优点是投资少、运行可靠、维护方便、运行费用低等；其缺点是对突然停电或电网出现较大频率波动没有防护。　　3．1．2不间断供电电源不间断供电电源具有稳压、稳频、抗干扰、防浪涌等功能；当遇到突然停电时，不问断供电电源可以对用电设备继续供电一段时间，使人们能及时处理计算机等设备中内存的信息，或者立即启动备用电源。　　3．1．3高频信号保护器高频信号保护器主要防止

6、天线的雷击和感应雷电。因为天线受雷击或雷电感应时，天线对偶极子上都将形成对地的暂态过电压。天馈线上两极导线上的暂态过电压是对共同地的，形成共模暂态电压。高频信号保护器的内部，采用特制的电感线圈，线圈两头并接在馈线上，中心抽头接地。高频信号保护器，主要用于防护雷击或雷电感应引起的天馈线对地的共模暂态电压幅值，从而保护通信设备免受暂态过电压侵害。　　3．1．4瞬变浪涌保护器暂态过电压是配电系统中最常见的干扰形式，雷电仅是一种；主开关操作、补偿电容器的切换、重负荷的启动和运行等，都会产生暂态过电压。大部分过电压的产生带有随

7、机性和重复性，往往伴随电网中其他干扰的发生而产生。采用瞬变浪涌保护器，来限制暂态过电压和分走浪涌电流，保障电子设备免受暂态过电压的干扰和侵害。　　3．1．5电源过电压保护器雷电及其它瞬变浪涌冲击现象，对电子计算机等微电子设备造成很大的危害。电源过电压保护器是利用快速响应模块，通过其优良的非线性伏安特性，来实现抑制暂态过电压的。在正常工作时，模块呈高阻抗特性，泄漏电流很低不影响正常工作：当出现暂态过电压时，模块呈低阻抗特性，使暂态过电流迅速泄放，从而抑制暂态过电压，维持电压稳定。　　3．2改善谐波的方法和措施在国内标准

8、对建筑的低压供电网　　总谐波电压畸变率限值尚无明确规定时，可考虑将电源系统的总谐波电压畸变率限制在5％以下。若超过5％应适当采取防范措施，以保证建筑供电系统的安全运行。抑制谐波的方法有两种，一是设计谐波补偿装置来补偿谐波，这对各种谐波源都适用；另一种是合理设计用电系统，对电力电子装置本身进行改造，使其不产生谐波，而且功率因数接近为1。　　3．2