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上海世博会国家电网馆谐波治理

2010年09月17日 22:53 次阅读

“2010年上海世博会”将让上海这座国际化的大都市再次成为世界关注的焦点,宏伟壮观的世博建筑群,风格迥异的各个展览馆将为世界人民提供了展示的舞台。智能电器产品作为世博群建筑的“神经”,大到场馆电气系统建设小至每一个微型开关,无处不在掌控着这个庞大“巨人”的身躯,处处展现着其非凡的创新理念和顶尖的先进技术水平,同时也促使行业先进技术发展、创新。同时,我国电力行业快速发展,电力装机容量持续增长,尤其2009年我国提出建设坚强的智能电网,与之相配套的低压电器产品需求巨大,给低压电器行业带来巨大的发展机遇。有源滤波器等净化电网产品将进入全面普及期,有望成为智能电网建设中的标配产品,为我国发展低碳经济做出重大贡献。

上海利思电气有限公司研发生产的有源电力滤波器ACTSine系列产品在经过多轮激烈的竞争,击败众多国际、国内知名品牌,以完美的技术方案、优异的产品性能、良好的售后服务和健康的企业形象,一举拿下上海世博会国家电网馆、中国石油馆等电力滤波项目。产品顺利通过国家电力工业部质量检验中心的检验认证,不仅赢得了各方专家的赞赏,同时,也得到了其它相关用户企业的高度评价。

LED显示屏产生谐波的原因

LED需要低压直流驱动,因此LED显示屏大量采用开关电源为显示模块提供驱动。为了降低低压直流电流在各种输送环节损耗,显示屏配电一般采用大量小功率开关电源模块,配置成分布式局部低压直流供电模式。小功率(小于350W)开关电源模块本身产生丰富的谐波电源。一台或者几台这样的开关电源模块产生的谐波电流对电网的影响微乎其微,甚至用户根本没有察觉,但当开关电源的数量增大时,谐波电流对供电系统的影响必须考虑的纳入整体设计。这种实现方法在解决了低压传输损耗的同时,却带来了谐波污染和中线电流过大等问题。其原因有:
开关电源为典型的谐波源,其谐波含量非常高,其波形为断续的尖峰波。由于一般使用的开关电源容量较小(典型的案例为幼体电脑的电源),并没有引起足够的重视。但如果大量的开关电源同时工作,其产生的谐波将不可忽略,如果不加以处理,可能对供电网造成污染,对同一网内的其他设备产生不可预知的危害。
常规三相近似平衡的负载,其中性线的正常电流一般小于相电流的30%。显示屏系统无论怎么配置负荷分布,由于显示画面的变化,终会带来瞬时的三相不平衡。价值谐波电流的影响,其中性线的电流可以达到相电流的280%

项目现场情况简介

上海世博会国家电网馆魔盒展区,是国家电网馆的参展亮点。整个魔盒区由六面大型LED大屏幕构成,魔盒区的用电负载为4000个200W的开关电源,由三个电控柜分别控制。开关电源是典型的谐波源,在工作时具有电流谐波畸变率高、谐波含有量大、谐波频谱宽、设备为容性负载、功率因素低等用电特性。当大量的开关电源集中使用时会导致中线电流过高,功率因素低,电流谐波畸变率高等现象,从而影响了整个魔盒展区的正常工作。

谐波治理方案:

基于该现场的特点,在魔盒区的三面电控柜旁分别并联安装一台上海利思电气有限公司研发生产的ACTSine-100F型电力有源滤波器,设备参数如下:
参 数 数 值 说 明
型号 ACTSine-100F
外形尺寸 600X1800X1600(深X宽X高) 非标设计柜
额定电压 400VAC/50Hz ±10% 三相四线制并联
补偿容量 100kVA
补偿谐波次数 2~50次
响应速度 200 us
开关器件工作频率 10kHz
工作温度 -10~+45℃ 环境温度
额定电流 150A 单相有效值
上海利思电气有限公司生产的ACTSine-100F型电力有源滤波器具有:补偿容量大、跟踪速度快、可同时补偿谐波与无功、可缺相工作等特点,完全满足了现场的谐波补偿要求。

谐波治理效果分析:

魔盒区LED大屏幕播放的是国家电网馆世博宣传电影,其工作电流变化速度极快,电力有源滤波器在工作的整个过程中谐波补偿效果显著:补偿后电流谐波畸变率从80%-95.7%之间降至4.5%-8.4%之间、谐波抑制率达到95%以上;补偿后的功率因素从0.5左右提高到0.97以上;补偿后三面电控柜的总中线电流在12A至29A之间(补偿前为150A至350A)。

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