摘要:现如今已经步入信息时代,人们的生活离不开电子产品,在使用电子产品的过程中,会致使电力电网出现谐波,对电气设备、计算机、计量仪器等带来严重不良影响,现如今,谐波已经引起了人们的重视。本文对民用建筑电气中谐波治理问题进行分析,探讨谐波所造成的危害,并提出治理的对策,从而促进电网的健康发展。
关键词:民用建筑,电气;谐波
1.前言
早在上个世纪20年代,人们已经认识到谐波所带来的危害,随着社会的快速发展,民用家庭使用的节能设备越来越多,谐波问题也越来越突出,例如,在民用建筑张,采用荧光灯等谐波电器,产生大量的谐波,甚至由于谐波污染引发火宅的事故。为此,对谐波治理问题要给予高度重视。
2.民用建筑电气中谐波造成的危害
民用建筑电气中的谐波所造成的不良影响众多,电网受影响是最主要的表现,一般情况下,若是电网当中的谐波含量未超过国家所规定的标准,此时,系统将不会受到影响,但是若是谐波的含量增加,系统受到的影响会随着增量增加而越加明显。出现显著的谐波污染现象,若是不采取有效措施处理,将会引发严重的后果,例如,电气设备的效率、运行等均会受到影响,甚至还会失去断开能力等。民用建筑电气中谐波所造成的伤害,主要表现在以下几个方面,第一,对电气设备的精度、效率等造成影响,建筑内电子元件若是受到谐波的影响,电能表会误把谐波能力当作用电,将其进行计算,这样一来,电表所显示的电量与实际必然会存在很大差异[1]。若是高次谐波,其将会对智能设备造成影响,致使智能设备出现错误指令等现象,而旋转电机若是受到谐波的影响,将会产生附加转矩,导致局部出现发热现象。其次,对设备的正常运行造成不良影响,通信线路受到谐波的影响之后,会出现噪声,从而影响到通话的质量。电力系统继电保护机构在谐波的环境下,会出现拒动故障,而谐波对民用电器的影响,主要表现在冰箱出现异常颤动,电视画面闪动等。再者,谐波会影响到遮断力,断路器受到谐波的影响之后,磁吸线圈将无法正常运作,热元件发热,断路器的遮断力将明显下降,因为波形畸变的电流与工频正弦波形的电流相比,在电流过零时的 di/dt 可能较大,也使断路器触头寿命缩短。最后,谐波还会致使设备损耗增加,若是在高频率的谐波患者就下,导线将会出现严重的趋肤效应,铜线快速损耗,若是在三次或者是倍数的谐波环境下,变压器也会受到影响,变压器绕组发生环流现象,知识电能损耗,电力设备会处于发热状态,加快其老化。配电系统线路绝缘发热到一定程度,可能会引发火宅[2]。而谐波的存在,还会导致电容器出现过载发热现象,造成电容器寿命缩短,甚至还会发生引发爆炸,在此过程中,若是电容器的溶性抗阻和系统当中的电网感性阻抗存在匹配现象,将会引发谐波谐振,谐波的电流显著增加,配电系统引发过压现象,建筑内配电系统当中的每一个电气设备都会受到损害。
3.民用建筑电气中谐波防治对策
3.1预防对策
民用建筑电气中谐波问题严重影响人们的健康方生活,有效治理谐波问题,要从预防着手,我国正在大力倡导有关建筑节能的方针政策,民用建筑电气工程中采取有效措施预防谐波势在必行。预防谐波能够达到确保建筑电气电网安全运行,延长用电器寿命等目的,预防谐波可以采取以下几项措施。
第一,为了有效预防民用电气产生谐波,要将“谁干扰,谁污染,谁治理”的原则贯彻到底,若是谐波源产生的谐波电流已经超出相关标准,此时,要对谐波源进行调查,查出谐波源,并要求谐波源用户采取措施处理,若是不仅仅治理,或者治理不合格,供电企业则采取停止供电的方式来中断谐波的产生[3]。
其次,可以通过技术预防谐波的产生,使用新型技术设备,能够从源头上预防谐波,例如,可以采用12脉冲的ups,或者是在选择电容器的时候,选用能够与电抗谐波频率保持一致的电容,耐高压、耐流电抗器。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是值得注意的是,在使用新设备之后,需要对谐波进行反复的核查,只有核查合格的才能够接网运行。
最后,还可以通过调查电力谐波来源,建立客户谐波源技术档案的方式来预防谐波,技术档案中中包括对设备的形式、容量以及参数等,将这一系列的信息全部纳入到技术档案当中,出现谐波干扰时,能够从这些资料进行分析,掌握谐波的来源,然后再采取针对性的对策。对于谐波超标的用户,供电企业要采取治理措施,将将其上报给当地电网供电点,由电网供电点采取措施处理。这样一方面能够对民用建筑电气电网的供电质量进行改善,另一方面能够提供数据支持,达到防治谐波的目的。
3.2治理对策
由于产生谐波源的用电设备不断增加,几乎在建筑中变配电室低压配电 系统都采用电容器进行功率因数补偿,满足供电部门用电要求,但大量使用的并联电容器对谐波非常敏感, 在一定条 件下甚至会产生谐波放大作用,使得谐波的影响越来越严重,逐渐引起人们的重视[4]。目前,治理谐波最常用的方法就是使用滤波器,滤波器有无源滤波器与有源滤波器以及将两者联合起来使用,在使用滤波器时,需要根据实际情况,选择适合的滤波器。
在日常生活中,无源滤波器使用比较频繁,无源滤波器有双带滤波器、串联调滤波器、阻尼滤波器三种,一般情况下,无源滤波器在滤除设计次数的谐波中使用,集中并且长期运行的大容量的非线性负载,选择无源滤波器不但使用方便,而且价格实惠。使用无源滤波器时,重点考虑的是系统谐振问题,根据工程谐波源的情况来确定整个补偿装置的谐振频率,然后使用串联电抗器的当时来对系统谐抗进行有效抑制,例如,串联电抗率是7%的电抗器,谐振频率为18Hz,能够有效防止5此以上的谐振,电抗器的串联电抗率若是14%,谐振频率大小为133.5Hz,将能够防止3此以上的谐振,并且效果十分理想。
有源谐波器治理谐波的原理是,根据负荷谐波电力的大小进行谐波电流治理工作,有源滤波器有两种类型,一种是串联,另外一种是并联,两种针对的谐波类型不同,并联有源滤波器主要针对的是电流谐波,而串联滤波器针对的是电压谐波。有源滤波器和无源滤波器相比较,前者的滤波范围要宽一些,并且在使用的过程中不会出现谐振现象,拥有自动限流功能,不存在负荷,但是,有源滤波器的价格比较高,在选用滤波器时要从分考虑。配电系统的电容量非线性负载的变化幅度比较大,选择有源滤波器才能够达到良好的治理效果,而且有源滤波器节能,随着技术的不断提高,有源滤波器在不断的研发中,价格会不断的下降,在民用建筑工程中将被广泛使用[5]。
有源滤波器与无源滤波器各有各自的特点,有源滤波器的价格比较昂贵,但是具有理想的抑制谐波作用。在选择滤波器时,需要从经济性和谐波治理效果两方面进行综合考虑,当配电系统中既有相对集中且长期稳定运行的大容量非线性负载,又具有较大容量且经常变化的非线性负载时,可以选择有源无源组合型滤波器既节约投资又能达到很好的谐波治理效果。
4.结束语
民用建筑电气中谐波问题日益突出,影响影响到人们的正常生活,人们也慢慢意识到谐波污染的严重性。谐波不但影响到电气设备的正常使用,可能还会引发安全事故,危及人们的生命安全。为此,应加大谐波治理力度,在民用建筑工程中重视谐波治理工作,不断研发谐波治理技术,从各方面解决谐波污染问题。
参考文献
[1]孙玉明.民用建筑电气设计中常见问题的分析和探讨[J].科技创新与应用,2013,09:183.
[2]贺卫军,王彦林,陈琳.民用建筑工程谐波分析及治理探讨[J].甘肃科技,2014,12:111-112+146.
[3]]陈音.对现阶段民用建筑电气安装工程中质量问题及预防措施的分析[J].建筑设计管理,2009,07:41-42.
[4]孙玉明.民用建筑电气设计中常见问题的分析和探讨[J].科技创新与应用,2013,09:183.
[5]薛巍,薛小峰.民用建筑电气间谐波检测问题的研究[J].山西建筑,2013,07:141-142.
论文作者:唐贞文
论文发表刊物:《基层建设》2017年第24期
论文发表时间:2017/11/16
标签:谐波论文; 滤波器论文; 无源论文; 谐振论文; 电网论文; 建筑电气论文; 系统论文; 《基层建设》2017年第24期论文;