游樂場大量大功率自動(dòng)化設(shè)備的娛樂設(shè)備投入使用,給人們帶來歡樂的同時(shí)也成為游樂場諧波和無功的主要來源,帶來了很大的安全隱患。
典型負(fù)載:
游戲乘坐設(shè)施:游戲乘坐設(shè)施一般會(huì)由直流電機(jī)或者變頻驅(qū)動(dòng),這類負(fù)載會(huì)產(chǎn)生大量的諧波。
表演用電:由于表演用電會(huì)有燈光舞美系統(tǒng),會(huì)用到可控硅調(diào)光??煽毓枵{(diào)光會(huì)產(chǎn)生大量的諧波。
生活泵房:由于生活水泵由變頻驅(qū)動(dòng),這類負(fù)載會(huì)產(chǎn)生諧波。
網(wǎng)絡(luò)機(jī)房:由于網(wǎng)絡(luò)通訊機(jī)房會(huì)用到UPS,這類負(fù)載會(huì)產(chǎn)生諧波。
產(chǎn)生危害:
1)目前電網(wǎng)存在的諧波電流確實(shí)給電網(wǎng)系統(tǒng)造成危害,典型有電容補(bǔ)償柜電容器毀壞。
2)存在著諧波放大的情況,變壓器二次側(cè)經(jīng)過電容補(bǔ)償柜后,放大了11、13次諧波,補(bǔ)償后是補(bǔ)償前的幾倍甚至上十倍,這是由于電網(wǎng)中存在著諧波引發(fā)電容器發(fā)生并聯(lián)而引起的。
3)3次諧波屬于零序電流,該次諧波會(huì)在中性線上疊加,導(dǎo)致中性線電流過大而造成發(fā)熱,從而造成電能損耗。也會(huì)配電系統(tǒng)的安全造成一定的隱患。
4)繼電器在諧波影響下不能全面有效地起到保護(hù)作用,產(chǎn)生誤動(dòng)或拒動(dòng),將嚴(yán)重威脅供配電系統(tǒng)的穩(wěn)定與安全運(yùn)行。
5)隨著諧波次數(shù)高頻率的上升,電纜導(dǎo)體趨膚效應(yīng)越發(fā)明顯,從而導(dǎo)致導(dǎo)體的交流電阻增大,使得電纜的允許通過電流減小。
6)諧波使電力變壓器的銅耗增大,減少了實(shí)際使用容量。
治理方案:
1.利用SVG實(shí)現(xiàn)無功補(bǔ)償
提高大型游樂場所供電可靠性和電能質(zhì)量的傳統(tǒng)做法是加設(shè)晶閘管投切電容、晶閘管控制電抗器和磁控電抗器等無功補(bǔ)償設(shè)備,并采用LC濾波器減小諧波畸變的影響,與傳統(tǒng)的無功補(bǔ)償裝置相比,SVG能夠?qū)崟r(shí)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償,不會(huì)發(fā)生過補(bǔ),欠補(bǔ),可以穩(wěn)定系統(tǒng)電壓。
SVG選型:SVG的補(bǔ)償容量一般按照變壓器容量的30%來選擇。
2.利用APF諧波治理
大型游樂場所用電負(fù)荷中,大型變頻器驅(qū)動(dòng)設(shè)備,需要非常高的安全保障,對(duì)于諧波含量的要求極其嚴(yán)格。針對(duì)大型游樂場所電網(wǎng)諧波現(xiàn)狀,治理諧波的最佳解決方案是采用有源電力濾波技術(shù),一般而言,有源電力濾波裝置(受控電流源)與一個(gè)產(chǎn)生諧波的負(fù)荷并聯(lián)連接,該受控電流源產(chǎn)生與負(fù)荷的諧波電流大小相同相位相反的補(bǔ)償電流,以此來消除負(fù)荷產(chǎn)生的諧波對(duì)配電網(wǎng)的影響。
APF選型:有源濾波器的設(shè)計(jì)容量=運(yùn)行電流*電流畸變率
備注:為了補(bǔ)償效果更佳,一般留有裕量,因此一般在計(jì)算容量乘以1.2作為最后的配置容量。
項(xiàng)目配置方案:
設(shè)備名稱:
靜態(tài)無功發(fā)生器SVG;
有源電力濾波裝置
安裝位置:負(fù)載進(jìn)線斷路器下端;負(fù)載進(jìn)線斷路器下端
治理方式:就地治理;就地治理
解決問題:提高功率因數(shù),穩(wěn)定系統(tǒng)電壓,降低線路損耗;濾除諧波電流,提高供電系統(tǒng)可靠性
總結(jié):使用杭州水杉科技生產(chǎn)的電能質(zhì)量產(chǎn)品后不僅可以保證大型游樂場的諧波電流下降幅度非常明顯而且??梢蕴岣攥F(xiàn)場的功率因數(shù),在容量足夠的情況下,現(xiàn)場的電流畸變率將會(huì)由23%下降至5%左右。