1、引言 目前随着技术的发展,商务酒店自动化程度越来越高,自动控制设备越来越多,EIB智能照明系统已逐渐成为商务酒店的标准配置。同时为了节能,变频器在空调系统和电梯中大量使用。但上述设备在工作中产生大量谐波,以变频器为例,既有整流器又有高频逆变,在高低频段同时产生大量的谐波。谐波已与电磁干扰、功率因数降低并列为电力系统的三大公害。因此对谐波的测量和分析是电力系统分析和控制中的项重要工作,是继电保护、故障测量等工作开展的重要前提。 2、商务酒店谐波的危害 商务酒店非线性负载在客观上产生高次谐波,由于谐波量太大,不仅会对供电电网造成污染,而且会对商务酒店的通讯及电力设备产生不利影响。 2.1对供电电网的危害 对供电电网造成污染引起电网中元件产生附加损耗,降低发电、配电及用电设备的使用效率,甚至使线路过热引发火灾;由于电流中谐波部分的影响,对电网电压也带来影响,使电网电压的总谐波畸变率也超出国家标准。 2.2 对商务酒店运行的危害 (1)对设备本身产生附加损耗,影响商务酒店电气设备正常工作,产生机械振动、噪音、过电压,使变压器、电容器、电线等设备过热,绝缘老化,寿命缩短; (2)对邻近的通信系统产生干扰,轻者引起噪音,降低通信质量,重者导致信息的丢失,使通信系统无法工作。 (3)由于商务酒店后勤要求,负载启停频繁,造成电网浪涌、瞬变严重。电压、电流的突变会引起过电压,大大缩短了用电设备的寿命,无形中增加设备投资成本。 (4)电流谐波指标严重超标,对EIB 等系统造成定的冲击,经常引起系统的无故故障。 3、商务酒店谐波的解决方案 为保证商务酒店运行的高可靠性要求, 在设计和施工阶段, 目前主要采取以下措施预防谐波对设备的干扰。 ( 1) 为电子设备设计回路供电, 尽可能避免谐波干扰沿供电线路窜入。 ( 2) 为易受干扰设备加装线路滤波器, 或抑制谐波分量, 达到净化电源的目的。 ( 3) 使该类设备配线尽可能远离谐波电流畸变严重的线路, 以避免空间电磁干扰。 然而,这些措施却不是从源头对谐波污染进行治理。 根据电网谐波国家标准要求,从系统电力品质、保障设备安全和正常运行、综合提升设备运行效率和电力能源使用效率的目的出发,可采用ANAPF低压有源滤波器,在谐波的同时,可以有效、干净地吸收线路中的谐波和浪涌。达到优化线路电力品质,减少谐波危害,达到保护设备运行,节约用电的效果。 3.1 ANAPF工作原理 ANAPF系列有源电力滤波装置,以并联方式接入电网,通过实时检测负载的谐波和无功分量,采用PWM变流技术,从变流器中产生个和当前谐波分量和无功分量对应的反向分量并实时注入电力系统,从而实现谐波治理和无功补偿。 ANAPF原理如图所示: 
图 ANAPF原理图 3.2 ANAPF技术参数 表:ANAPF技术参数 接线方式三相三线或三相四线 接入电压3×380V ±10% 接入频率50Hz ±2% 动态补偿响应时间动态响应<4ms,全响应时间<20ms; 开关频率10kHz 功能设置只补偿谐波、只补偿无功、既补偿谐波又补偿无功;手动、自动切换。 谐波补偿次数2-21次 保护类型直流过压 IGBT过流 装置温度保护 过载保护自动限流在设定值,不发生过载 冷却方式智能风冷 噪音< 65db(处于柜内并运作于额定状态) 工作环境温度-10℃~+45℃ 工作环境湿度<85%RH 不凝结 安装场合室内安装 海拔高度≤1000m(更高海拔需降容使用) 进出线方式下进下出 防护等级IP21 智能通信接口RS485/MODBUS-RTU 远程监控可选 外形尺寸(mm) (W×D×H)30A50A75A100A 600×500×1500600×500×1500600×500×1800800×600×2200 重量(kg)三相四线三相三线 30A、50A75A、100A30A、50A75A、100A 280360240290 4、ANAPF低压有源滤波器在商务酒店中的应用案例 该商务酒店总建筑面积20万平米,中央空调、电梯全部为变频拖动,有数个大型数据机房全部安装UPS,同时全楼装有EIB智能照明系统。根据该商务酒店各变压器非线性负荷设备的负载率大小和相应的谐波畸变率,在配电室变压器母线处、中央空调制冷机变频器旁配置ANAPF有源滤波器。其次在中控室、弱电机房、总统套房等重要设备旁配置ANAPF有源滤波器。 下面以配电室配电变压器母线处ANAPF有源滤波器投入运行前、后配电系统电能质量测试情况的对比分析为例来具体描述。 4.1 有源滤波器运行前后的数据 (1)有源滤波器投入前电流波形畸变比较严重,三相电流谐波含量分别为30.5%、35.2%、29.7%,三相电流分别为147A、168A、148A,中性线电流为1A。 (2)有源滤波器投入后电流波形畸变情况明显,三相电流谐波含量明显降低,分别为3.1%,4.1%,3.7%,三相电流分别为144A、168A、148A,中性线电流为1A。 4.2 有源滤波器投运前后测试记录数据 
图二 谐波治理前波形 
图三 谐波治理后波形 
图四 谐波治理前电流谐波频谱图 
图五 谐波治理后电流谐波频谱图 
图六 谐波治理前电流畸变率 
图七 谐波治理后电流畸变率 5 ANAPF低压有源滤波器报价及主要元件清单 型号:ANAPF100-400/B 参考价格:12万元/台 主要产品明细: 序号名 称型 号数量 1APF电气柜800X600X22001 2变流器APFCOV-CVT1001 3控制器APFMC-C1001 4电抗器APF-RE.(S)DG-1001 5有源电流互感器LT208-S73 6滤波器DL-1TH12 7断路器CVS160FTM160D4P3D1 8接触器LC1D150M7C1 9微型断路器NDM1-63C321 10中间继电器MY4NAC2 11R型变压器R320-0.38/0.221 12谐波检测仪ACR350EGH1 13电线16mm2若干 14电线4mm2若干 6 结论 本文分析了谐波对商务酒店的危害,介绍ANAPF低压有源滤波器的原理以及功能,通过某商务酒店低压配电系统中有源滤波器的应用案例,分析了有源滤波器投入运行前后谐波的治理情况。有源滤波器对商务酒店的谐波进行了治理,了电能质量,总体提升了设备的运行效率和电力能源的使用效率。 【参考文献】 [1] 郑国兴.浙江大学建筑设计研究院.谐波保护器及其在智能建筑中的应用.现代建筑,2007:55-58 [2] 江苏安科瑞电器制造有限公司产品手册.2013.01.版 公司地址:江苏省江阴市南闸镇东盟路5号 : :鲍静君 |