建筑電氣諧波檢測方法

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【摘要】伴隨當前我國社會經濟發展速度不斷提升,建筑行業作為我國支柱型產業,在當前的社會發展背景下取得了良好的成績。人們在日常生活當中能否正常的使用各種電氣設備,受到建筑電氣諧波的影響非常明顯,諧波問題不但會對人們生活質量產生影響,同時也會對人們的身體健康產生影響,本文就針對建筑電氣諧波的檢測方法進行分析。

【關鍵詞】建筑電氣;諧波檢測;方法分析

前言

隨著我國社會經濟發展速度不斷上升,建筑電氣領域也得到了良好發展,這對電力系統中的電力構件的性能要求不斷提升。建建筑電氣在實際的發展過程中,對非線性的負載使用程度越來常見,其中諧波含量也在不斷的上升,建筑電氣設備與家用電氣產生的諧波,會產生很多不同形式的電氣結構類型,并且最終所出現的諧波問題,對環境產生較大的污染問題。電力系統所產生的諧波問題很早之前就已經存在,但是針對諧波問題的處理以及諧波問題的研究工作一直都在不斷的進行當中。基本上還是集中在一些工業生產所使用的大功率設備上,在建筑電氣領域中還沒有引起相關研究人員的充分重視,嚴重缺少相應的非線性負載,例如,對計算機、電燈和家用變頻空調等非線性電氣設備類型,在當前的建筑建設過程中,得到了比較廣泛的使用,同時這些非線性設備還會產生大量的諧波問題。對非線性負責設備產生的諧波問題,要是不進行及時的處理,會造成比較嚴重的能源浪費,同時對電網運行的安全也會產生威脅。

1建筑電氣諧波問題分析

1.1建筑電氣諧波源和危害

現在的建筑電氣中所具備的非線性電氣設備,重點還是以電子產品作為重要的設備類型,其中主要包含了直流換流設備、雙向晶體管可控制設備和PWM變頻器等相關的電子設備產品,在單方面的電力整流與線路整體的負載上,其中還重點包含了建筑中人們工作過程中所使用的大量的計算機設備、屏幕顯示器、電燈和空調等相關電力設備,其中在計算機的整體負載方面的諧波電流產生的諧波更加明顯。在通過多方面的測試和分析之后,從中可以得到辦公樓當中的單向負載諧波電流,主要是通過3次、5次、7次和9次的諧波類型為主;同時計算機當中的負載諧波電流相對比較明顯,在不同的品牌類型的電氣設備上,其中所產生的諧波電流的大小也存在比較明顯的差異,其中多臺計算機負載諧波相互之間實施切結之后,其中諧波的畸變率會很明顯下降;建筑內部在節能燈的諧波處理上保持在30%左右,并且在電梯、扶梯、空調等方面,所產生的負載和諧波電流的大小,基本上保持在20%左右,同時在電氣當中的諧波含量會隨著線路的運行狀態的變化而發生著變化。

1.2建筑電氣變壓器的側諧波分析

在一些民用建筑當中,在使用變壓器的過程中,經常會出現以下幾個方面問題:①由于單方面的電流負載的使用,在諧波電流中進行簡單的疊加,從而造成了纖體線路當中的零線電流的負載過大,這種問題會造成變壓器內部的溫度上升,進而會產生比較嚴重的安全隱患;②通常狀態下,在電路運行過程中,單線的負載功率因數相對比較高,并且經常會存在一些功率大小超額等方面的問題;③單向上的電力負載,比如計算機和電梯等,在運行和停止的階段當中會存在比較常見的不可預知性,并且在實際的使用過程中所產生的諧波總量相對比較大,在線路負載產生諧波的變化也比較隨機,同時還會受到季節變化的影響。

2建筑諧波的檢測方法研究

2.1諧波處理的主要方式

當前,在建筑電網的諧波問題處理過程當中,其中比較有效的方式有兩種:①改變線路當中整體的負載與運行的模式,有效降低了負載諧波所產生的電流大小,保證單向負載在三項變電系統中平穩運行,提升三項負載電流的脈沖次數,通過這種處理方式來降低線路當中的諧波電流大?。虎谠诎惭b過濾器過程中,對諧波電流所提供出的供電電流支路上,有效降低了電流注入電網當中的效率,其中在濾波器的工作過程中,其中還包含了無源濾波器和有源濾波器兩種不同的工作方式,同時在有源濾波器上的實際使用效果上更加的良好,針對不同的線路運行方式以及在線路運行的經濟性上,不使用無源濾波器的整體效果上更加的良好,但是針對在線路當中運行的穩定性和經濟性上,不使用無源濾波器的整體效果上更加的有用。對于一些在設計角度上比較成熟的建筑電氣來說,運用第二種方式相對比較的自由和便捷,同時在不同的節點上產生了不同的結構類型和形式,可以將無源濾波器在建筑結構當中所具有的優勢性充分的展現出來。

2.2調諧LC濾波器

在對LC濾波器的使用過程當中,可以選擇單向系統或者是三相系統,對其中存在的三項四線制的系統模式,對諧波問題進行有效的處理,這種方式下有著非常廣泛的使用。在LC濾波器的設備運行過程當中,所使用的是單調諧波的工作方式,并且在工作過程中對單調濾波器的連接方式設定為并聯的方式,為了最大程度上提升濾波器的整體工作效果,在負載電流上使用諧波處理器,對其中常用的線路連接方式進行使用,同時在線路系統安裝電力阻抗器,并且將地理阻抗器和濾波器之間進行并列組合,通過這種方式來實現最佳的諧波抑制效果。在單調濾波器中,主要是針對R、L、C電路實施串聯之后,形成了和諧共振的原理,這種設備在實際工作過程當中還具備一定的務工補償功能。

2.3中線串聯型濾波器

①為了有效的解決線性諧波中的電流問題,可以在電力系統的三項四線制中,對其中的濾波器實施相互的串聯,并且對串聯過程中的阻斷器與電容之間進行并聯,并且實現了諧振工作在三次以上,通過這種方式對三次諧波所形成的高阻抗回路進行抑制,進而實現了對線性電路中三次諧波電流的充分抑制。在寫字樓當中安裝串聯阻隔器型濾波器,在電力負荷不穩定的狀態下,對諧波的抑制效果也比較明顯;②串聯型阻斷器會總愛城呢過中線電壓產生明顯偏移,加大了線路整體的阻抗。在電容濾波的整流橋上,電壓漂移將會穩定在30~40V,要是整體的蒸餾橋當中存在電抗器,則在零線漂移過程中隨著電流的增大而增大,嚴重影響到了負載端的電壓;③串聯阻斷器當中對中線零序諧波電流具有比較明顯的抑制性作用,但是相比相線上的5次和7次諧波電流來講,具有一定放大性作用。通過實驗測試可以看出,在安裝了濾波器之后,其中在5次和7次的諧波電流中,分別從23.8%和8%上升到了44%和21%。

2.4仿真法諧波檢測

理想條件小的三項電網中,各相電壓的數值大小需要保證在220V,頻率為50Hz,在接入到非線性負載之后的電流波形如圖1所示,通過諧波檢測之后的電流信號如圖2所示。在系統當中接入了非線性負載的時候,在負載電流波產生了嚴重畸變,通過圖2中的電流波形分析,通過諧波檢測的方式可以有效檢測出諧波電流,這就證明了諧波檢測方式是切實可行的,可以在三項電流產生畸變的情況下,準確的監測出負載當中的諧波電流大小。

3結束語

通過本文對建筑電氣諧波的檢測方式的分析和探討,從中可以總結出針對建筑電氣諧波問題,在有效研究了建筑負載和分類的基礎之上,重點總結出了建筑電氣諧波的治理方式,通過對LC調諧濾波器和串聯阻斷濾波器的有效運用,總結出了不同負載諧波的治理方法,這對我國建筑和電力行業的發展具有重要意義。

參考文獻

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作者:廖燕麗

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