谐波对建筑电气设计的影响及对策分析

【摘

贵州贵阳550001）琼（贵州省城乡规划设计研究院，

不但会导致电能质量下降，要】谐波的存在对电能质量有着重要的影响。建筑电气设计中谐波的主要来源就是建筑中大量的非线性负荷，

并且结合实际情况提出有效的对策解决谐波问题。还会对电气设备的运行产生影响。所以必须充分的认识到建筑电气设计中谐波的影响，无源滤波器【关键词】建筑；谐波；电气；有源滤波器；【中图分类号】TU85

【文献标识码】A

【文章编号】（2017）2095-206634-0189-02

引言随着建筑电气自动化的不断发展袁越来越多的自动化设

备应用到建筑电气设计中遥但是这些大量的非线性负荷如电子设备和电气设备形成的谐波源会对配电系统产生严重的污染袁进而产生谐波遥所以在现代建筑电气设计中袁谐波治理非常关键袁必须充分的认识到谐波的危害袁实施有效的谐波抑制对策遥

随着科学技术的发展袁工业生产水平和人民生活水平的提高袁非线性用电设备在电网中大量投运在建筑电气设计中袁造成了谐波分量占的比重越来越大遥谐波给建筑电气系统带来的危害十分严重袁谐波使电能的生产尧传输和利用的效率降低袁使电气设备过热尧产生振动和噪声袁并使绝缘老化袁使用寿命缩短袁甚至发生故障或烧毁遥谐波可引起电力系统局部并联谐振或串联谐振袁使谐波含量放大袁造成电容器等设备烧毁遥谐波还会引起继电保护和自动装置误动作袁使电能计量出现

1建筑电气设计中谐波的特点分析混乱遥因此袁对谐波的研究以及如何抑制尧治理已成为一个具有重要意义的课题遥

目前建筑物中的供电系统设计依然是以三相四制为主袁但是现代建筑一个非常突出的特点就是单相用电设备使用的比较多遥根据调查统计发现袁单相用电占据总用地的比例达到70%以上袁并且单相设备基本上都是非线性负载袁随着建筑电气自动化的不断发展袁非线性负荷逐渐增加袁一种是电子计算机尧电视机尧打印机尧电气监控设备等袁另外一种是电感性负荷袁如电子式荧光照明灯具等袁这类用电设备虽然功率比较小袁但是因为电网中数量非常大袁所以必须要重视其引起的谐波的问题遥不仅如此袁大量的单相设备袁导致三相负荷很难平衡袁进而造成波形畸变袁产生谐波遥变频空调尧影剧院可控硅调光装置尧微波炉尧彩电尧单相变频空调尧个人电脑的谐波含有率分别高达130豫尧17豫尧100豫袁是谐波重要来源遥

2谐波对建筑电气设计的影响低压配电系统中的谐波电压和谐波电流袁对低压配电系

电力安全事故时有发生袁企业在加强对配网电力工程安全的管理力度时袁不仅要重视硬件设施的规范尧维护尧升级袁同时还应当建立安全生产管理体系袁切实保证施工人员的健康和安全遥如施工企业可以在施工场地设置相关的安全警示标志渊如图1冤袁加强对安全隐患的排查袁制定相关的安全考核制度袁提前制定好安全事故发生时的紧急预案等遥

2.3加强对配网电力工程安全的管理力度

度的把控袁当工程实施进度较慢或较快时应根据情况适当调整整个施工过程袁不盲目追求速度袁也不过分重视质量而忽略了应有的效率袁把整个实施进度控制在科学合理的范围内遥配网电力工程的开展不仅是国家经济快速稳定发展的需求袁同时也是人民群众生活尧工作基本用电的保障遥因此袁要科学实施配电网电力工程袁从安全尧质量和进度管理三个方面下手袁建立并完善科学合理的操作规范和检查监督体系袁加强对配网电力工程安全的管理力度袁提高对配网电力工程实施进度的把控遥

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3结语参考文献

很多企业过度追求竣工速度袁忽略配网电力工程的工程质量遥建筑施工前期都会对工期进行测评尧预估袁很多施工单位由于工期时间紧张袁为了能够按时竣工袁节省工期延期所消耗的人力尧物力成本而一味地追求速度袁忽略了施工质量的根本要求遥还有许多施工单位擅自提前或省略某些施工环节袁不严格按照工程技术规范及施工流程上的规定去做遥这样盲目地追求速度不仅会给工程质量造成严重影响袁同时还会加大施工过程中的安全隐患遥因此袁应加强对配网电力工程实施进

2.4加强对配网电力工程实施进度的把控

图1安全警示标志

收稿日期：2017-9-9作者简介：王雪渊1977-冤袁女袁四川彭州人袁工程师袁大学本科袁主要从事电网安全与质量监管工作遥

189建筑·节能统是一种污染袁不但能使配电系统中电气设备尧电子设备尧智能化系统用电环境恶化袁并对周围的通讯系统产生干扰遥民用建筑电能质量问题中最严重的是谐波干扰问题遥在建筑电气中袁其渊危害1冤三相主要负荷表现的在下不平面衡几可个方能会导面院

致出现谐波电流高于相电流袁使得变压器因为发热袁使电力变压器线圈发热袁加速绝缘老化袁寿命缩短尧引起附加损耗和噪音袁造成效率下降或者导致出现渊2冤对变于压电器气设出现计过中载的线的情况路和遥

电缆袁谐波电流环境会造成导线的阻值变大袁线路上的功率损耗变大袁进而导致出现发热增加袁使得线路出现老化加速和寿命降低的情况袁一旦出现绝缘失效的情况袁很容易会导致出现接地故障袁不但可能会对人体健康产生影响袁还会造成出现火灾隐患遥在现代建筑中应用的电子设备和电子式照明装置数量逐渐增大袁在中性线限流达到相电渊3流冤谐的波倍还数会导袁很容易致电导气致系中统性中线的被烧电压毁和袁造成电流火出现灾的畸出现变袁进遥

而导致渊4用冤在电谐设波备的环境的振动中和袁噪声电容增器大会遥

出现更大的功耗袁刀子电容器出现老化加速尧寿命降低袁还可能出现短路情况遥更严重的是电容器和其他器件还可能出现谐振袁不但电容器自身会出现故障袁与电容器连接回路中的设备和线路还会受到牵连被损毁渊5遥

冤在谐波的环境中袁感应式电机也会出现更大的功耗袁由于电机的运转速率是一定的袁所以谐波中的能量只能够以热能方式散发袁进而造成电气设备出现老化加速的情况遥

谐波还会对电气系统中的电子设备造成多种危害电压突变会出现脉冲袁造成电子设备误动作曰谐波会导致电子设备和真实地之间出现漂移袁所以其中一些电子设备会出现供电不稳定的情况从而造成工作出现异常情况曰谐波电流还会引起感应磁场袁对电子设备产生影响曰在谐波的环境中袁电气系统中的通信传输会出现误码等问题袁导致信号传输质量变差或者出现错误的情况袁比如电视的图像会出现不清楚的情况遥由于谐波袁使电压突变造成电子设备损坏尧出现误动作袁影响计算机程序正常运行遥造成数据丢失袁甚至损坏硬件袁引起楼宇自3动3.1建化筑尧消电防报气设计警系统尧中安全谐防范波治系统理误的对动作袁策甚至无法工作遥

有源安装滤有波源滤器是通过波器

对电流中高次谐波进行检测并根据检测结果输入与高次谐波成分具有相反相位的电流袁从而达到实时补偿谐波电流的目的遥有源滤波器不仅具有高度可控性和快速响应性袁而且可以消除与系统阻抗发生谐振的危险袁同时也能自动跟踪补偿变化的谐波遥由于受到电力电子元件耐压袁额定电流的发展限制袁其制作也较之无源滤波装置复杂得多袁成本也就高得多遥有源滤波器类型见图1遥

a串联型有源滤波器

图1有源滤波器

b串联型有源滤波器

3.2无无源源滤滤波波器器

由L尧C元件构成虑波回路袁设计L尧C回路在

某一谐振频率呈现低阻抗渊与系统阻抗相比冤而吸收谐波电流遥这类滤波器往往接在变压器的二次侧出口处袁从而使变压器的一次侧该次谐波的分量也很小袁达到对该次谐波治理的

190LOWCARBONWORLD2017/12目的遥无源滤波器投资少尧结构简单尧运行可靠尧维护方便袁但也存在一定的缺点要要要即滤波容易受系统参数影响袁对某些次谐波有放大的可能尧体积大遥无源滤波器需要根据配电系统和负荷情况的不同进行位置的确定遥有源滤波器和谐波源安装越近袁产生的滤波效果就越好袁是减小谐波电流和谐波电压畸变的最好办法遥但在一些非线性负荷分布负载的场合袁可以采取变压器总补偿或二级配电补偿的方案袁而且不同方案可以配合使用遥由于有源电力滤波装置安装位置灵活袁可以完全实现3.3根将采据有源用设混计需滤合要波型达器和滤到无波最源装置

完美的谐波治理效果遥

滤波器两种类型的滤波器装置混合使用遥其中袁无源滤波装置由3尧5尧7尧9次单调谐滤波装置支路及高通滤波装置支路组成遥有源滤波装置由8个IGBT尧直流电容及滤波电感构成遥直流电容能够为有源滤波装置提供一个较为稳定的直流电压遥滤波电感能够对有源滤波装置产生的高频开关频率谐波进行减少遥需要将两者串联之后进入到电网中袁因为有源滤波器不能够直接对谐波电流进行消除袁其所产生的补偿电压中仅仅含有谐波电压袁因而其功率容量比较小袁所以具有非常好的经济性袁能够对电气系统的成本进行有3.4效的采降用多低遥

采取磁性功手能段对谐谐波波保护进行器

治理其成本要低于有源滤波装置袁多功能谐波保护器能够从谐波对电气系统带来的危害从根本上进行解决袁也就是采用磁场吸收谐波能量的方法袁不仅具有较高的可靠性袁而且其使用寿命也比较长遥此类产品如多功能谐波保护器渊KYXBQ冤袁采用了超微晶合金材料与创新科技的特别电路袁能吸收各种频率各种能量的谐波干扰袁将谐波消除在发生源袁自动消除对用电设备产生的随机高次谐波和高4频结噪声尧脉冲尖峰尧电涌等干扰遥

在建语筑电气系统中袁谐波的存在具有随机性尧多发行和不可重复性袁进而造成建筑中的各类电气设备新能降低遥所以袁为了对现代建筑中的各种类型的设备以及电子设备的可靠尧高效的运行袁必须采取有效的措施袁确保用电设备的寿命遥在具体工程设计中袁应根据用电负荷的特点制定合理可行的配置方案院将有源滤波器和无源滤波器配合使用遥对于大功率的谐波源袁在谐波源处治理渊可安装性能较好的有源滤波器冤袁对于小功率的非线性负载安装性能一般的无源滤波器遥根据需要袁在母线上安装谐波滤波器袁消除母线上的谐波电流遥当变频器数量较多尧功率不大袁且集中时袁通过适当组合袁用一台滤波器驱动多台变频器袁以降低成本遥

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治理在公共建筑电气设计中的应用[J].通信收稿日期：2017-8-11