電能質(zhì)量治理在現(xiàn)代配電環(huán)境中的重要性

電能質(zhì)量治理在現(xiàn)代配電系統(tǒng)中的必要性主要體現(xiàn)在幾個(gè)方面。首先，隨著信息技術(shù)和智能設(shè)備的普及，電力系統(tǒng)中的非線性負(fù)荷激增，導(dǎo)致諧波和電壓波動(dòng)現(xiàn)象頻繁。這不僅降低了電力設(shè)備的使用壽命，還可能引發(fā)電氣故障，造成經(jīng)濟(jì)損失。其次，電能質(zhì)量不達(dá)標(biāo)會(huì)影響設(shè)備的正常運(yùn)行，尤其是在工業(yè)領(lǐng)域，可能導(dǎo)致生產(chǎn)效率下降和產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題，此外，電能質(zhì)量治理對(duì)于實(shí)現(xiàn)可再生能源的有效接入至關(guān)重要。風(fēng)能和太陽(yáng)能的間歇性和不穩(wěn)定性要求配電系統(tǒng)具備更強(qiáng)的適應(yīng)能力，確保電網(wǎng)的平衡與穩(wěn)定。因此，采用先進(jìn)的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)和治理技術(shù)，能夠及時(shí)識(shí)別和解決電能質(zhì)量問(wèn)題，提升電網(wǎng)的整體韌性。

隨著電力市場(chǎng)的發(fā)展和用戶對(duì)電能質(zhì)量要求的提高，開展電能質(zhì)量治理也成為了增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要手段。只有實(shí)現(xiàn)良好的電能質(zhì)量，才能吸引更多用戶，提升整體經(jīng)濟(jì)效益。因此，電能質(zhì)量治理不僅是技術(shù)上的需求，更是保障社會(huì)經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。

什么是電能質(zhì)量？

電能質(zhì)量是指電力系統(tǒng)中電能的質(zhì)量。理想的電能應(yīng)該是電參數(shù)波形為完美的對(duì)稱正弦波。一些因素會(huì)使波形偏離對(duì)稱正弦，由此便產(chǎn)生了電能質(zhì)量問(wèn)題。一方面我們研究存在哪些影響因素會(huì)導(dǎo)致電能質(zhì)量問(wèn)題，一方面我們研究這些因素會(huì)導(dǎo)致哪些方面的問(wèn)題，最后，我們要研究如何消除這些問(wèn)題，從而最大程度上使電參數(shù)波形接近正弦波。

影響電能質(zhì)量的危害

降低電網(wǎng)、輸電及用電設(shè)備的使用效率

零線過(guò)熱

用電設(shè)備發(fā)熱、加速老化，從而降低設(shè)備的使用壽命

引起用電設(shè)備損壞，諧振嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引起跳閘事故

電氣測(cè)量?jī)x表計(jì)量不準(zhǔn)確

用戶吸收電網(wǎng)總功率變大，導(dǎo)致供電變壓器容量被占用

設(shè)備應(yīng)用場(chǎng)景

數(shù)據(jù)中心

數(shù)據(jù)中心行業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中起到了不可替代的作用,但其繁多的非線性電力負(fù)載,如通訊系統(tǒng)、大型計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備、變頻空調(diào)、各種數(shù)碼辦公設(shè)備、燈光調(diào)控系統(tǒng)、UPS、監(jiān)控系統(tǒng)等給其供電系統(tǒng)帶來(lái)了嚴(yán)重的諧波干擾,對(duì)大型數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行安全造成了較大的威脅,為此我們分析研究了其諧波產(chǎn)生的根源及諧波特性,結(jié)合用戶需求采用有源諧波無(wú)功綜合治理的設(shè)計(jì)方案，治理效果顯著,解決了數(shù)據(jù)中心行業(yè)的諧波污染問(wèn)題。

醫(yī)療行業(yè)

現(xiàn)代化醫(yī)療機(jī)構(gòu)為提高服務(wù)水平不斷引入新型、復(fù)雜的醫(yī)療設(shè)備,如核磁共振、CT機(jī)、X光機(jī)、血透機(jī)等,以上非線性設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生諧波,對(duì)醫(yī)院的供配電系統(tǒng)造成干擾,影響設(shè)備正常工作,使供電系統(tǒng)存在安全隱患。

污水處理

我國(guó)目前水廠的能耗問(wèn)題十分突出,節(jié)能潛力巨大。以泵、風(fēng)機(jī)為主要負(fù)載。電機(jī)節(jié)能技術(shù)在污水處理系統(tǒng)中占據(jù)重要地位,變頻調(diào)速技術(shù)以改變交流電動(dòng)機(jī)的電源頻率來(lái)改變交流電動(dòng)機(jī)的速度是一種較為理想的高效調(diào)速裝置和節(jié)能裝置,但大量使用變頻器同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生了諧波。引起變壓器、電動(dòng)機(jī)振動(dòng)、發(fā)熱等問(wèn)題,導(dǎo)致使用壽命縮短。無(wú)功補(bǔ)償電容器不能正常投切,功率因數(shù)低,面臨電力部門罰款。

半導(dǎo)體電子行業(yè)

在國(guó)家政策的引導(dǎo)下,電子行業(yè)發(fā)展迅速,同時(shí)新建了大批半導(dǎo)體電子廠房。IC測(cè)試臺(tái)、PLC控制的機(jī)械手、芯片制造用的晶圓機(jī)或變頻控制的半導(dǎo)體機(jī)臺(tái)都會(huì)產(chǎn)生大量的諧波,它們不但會(huì)造成機(jī)臺(tái)設(shè)備自身的壞機(jī)現(xiàn)象,回流進(jìn)電網(wǎng)的諧波電流還會(huì)引起其他回路的發(fā)熱、電子開關(guān)誤動(dòng)作、供電電壓不穩(wěn),甚至引起生產(chǎn)線停線、半成品的報(bào)廢。

新能源材料加工

晶體材料具有多樣化特征,而單晶硅是至關(guān)重要的組成部分。在單晶硅生產(chǎn)制造中,需應(yīng)用多種電器設(shè)備,常見有線切機(jī)、中頻爐、多晶爐等等,在各類設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中,一方面單晶爐產(chǎn)生的諧波電流會(huì)造成造成系統(tǒng)電壓畸變,使單晶爐內(nèi)部傳感器失靈,造成測(cè)量誤差,從而使生產(chǎn)的單晶硅質(zhì)量不合格,造成人工、時(shí)間和原材料的浪費(fèi)。另一方面,諧波還會(huì)造成PLC 控制失靈,嚴(yán)重時(shí)可使設(shè)備癱瘓或者燒壞,對(duì)用戶生產(chǎn)造成極大的損失。在諧波的影響下,會(huì)形成脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩,使得電動(dòng)機(jī)發(fā)生振動(dòng),對(duì)晶體正常生長(zhǎng)造成不良影響,同時(shí)還會(huì)造成電機(jī)的使用年限縮短。

醫(yī)藥行業(yè)

醫(yī)藥行業(yè)主要的諧波負(fù)載為生產(chǎn)及辦公照明、電腦及通訊設(shè)備、UPS、變頻器(數(shù)量較多且功率不同)、變頻空調(diào)、電梯、水泵等,諧波主要以5次和7次為主。諧波對(duì)藥品生產(chǎn)的運(yùn)行、電容柜、變壓器及整個(gè)供配電系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響,同時(shí)由于諧波造成功率因數(shù)降低使企業(yè)受到罰款。

系統(tǒng)介紹

電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)與治理系統(tǒng)平臺(tái)主要由電能質(zhì)量治理設(shè)備、物理網(wǎng)關(guān)、服務(wù)器及服務(wù)終端四部分組成，其中電能質(zhì)量治理設(shè)備作為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集與電能質(zhì)量補(bǔ)償，物理網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)設(shè)備與服務(wù)器間的數(shù)據(jù)傳輸以及對(duì)設(shè)備進(jìn)行策略功能分配，數(shù)據(jù)經(jīng)由服務(wù)器最終以服務(wù)終端為媒介為用戶提供可視化展示。

電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)與治理系統(tǒng)除作為本地終端為用戶提供電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)、治理與設(shè)備運(yùn)維等功能外,亦可通過(guò)接入AcreIEMS企業(yè)微電網(wǎng)能效管理平臺(tái),為用戶提供遠(yuǎn)程在線服務(wù)。

安裝與接線

整柜安裝

設(shè)備從上至下分三部分:

母線室:主母排通過(guò)母線室貫穿濾波柜;

斷路器室:多個(gè)模塊可通過(guò)斷路器匯流到主母排:每個(gè)模塊也可以單獨(dú)分配一個(gè)斷路器,多個(gè)斷路器通過(guò)匯流排連接到主母排:

模塊室:單柜最多可放5臺(tái)抽屜式模塊,模塊室的前后門板應(yīng)開蜂窩孔通風(fēng)散熱,風(fēng)道的方向?yàn)榍胺竭M(jìn)風(fēng),后方出風(fēng)。柜門上安裝觸摸屏,便于設(shè)置各個(gè)模塊參數(shù)及顯示模塊運(yùn)行數(shù)據(jù)。

模塊安裝

模塊安裝于柜內(nèi)時(shí),單個(gè)模塊我司將標(biāo)配2個(gè)安裝掛耳將模塊前端與柜體固定。此外我司建議在模塊的左右兩側(cè)安裝兩個(gè)導(dǎo)橫梁來(lái)固定支撐模塊。

壁掛式安裝

壁掛式模塊通常在墻壁上或者尺寸較小的柜體內(nèi)，壁掛式模塊會(huì)標(biāo)準(zhǔn)配置一對(duì)掛耳,如圖所示?？稍趬Ρ诖颛?0的孔,用M8的膨脹螺絲進(jìn)行固定。

HMI接線

工廠照片

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