剧场剧院电能质量解决方案.pdf

剧场剧院电能质量解决方案 剧场剧院电能质量特点： 现阶段随着人们物质生活的不断提高，对精神素质生活的要求也 不断提高，各地文化中心不断增加，而作为文化中心的核心项目剧场 剧院也在普遍引入现代化的演艺辅助调控系统。剧场剧院应用的主要 电气设备中，含有大量的舞台灯光调光设备及变频舞台机械设备等， 这些负荷由于其整流逆变等工作特性，产生了大量的谐波污染，谐波 污染会引起配电系统电压、电流波形畸变，使得配电系统电能质量下 降。系统电能质量的低劣可能会影响到剧场其他精密设备的运行；干 扰音响设备；导致控制系统失灵、紊乱；无故断电；加大电气火灾隐 患度；影响通讯及转播信号等等，严重影响剧院舞台的正常工作、演 出，存在巨大的安全隐患。 剧场剧院谐波污染的特点及现状： 剧场主要的谐波源设备为可控硅调光设备，其产生的谐波以3 次 谐波为主；另外，舞台变频机械设备也是系统主要的谐波源，其产生 的谐波以5、7 次谐波为主； 谐波对剧场剧院配电系统的危害： 剧场配电系统谐波污染将增加输电、供电和用电设备的额外附加 损耗，使设备的温度过热，降低设备的利用率和经济效益，并给剧场 增加额外的电能损耗，严重时可能造成电气火灾，具有极大的安全隐 患。 1 . 电力谐波对电力电容器的影响： 电网谐波使电容器损耗功率增加，加速电力电容器老化，从而缩 短电容器的使用寿命。在谐波严重的情况下，还会使电容器鼓肚、击 穿或爆炸。 2 . 电力谐波对变压器的影响： 谐波电流使变压器的铜耗增加，同时谐波电流的增加会使变压器 局部严重过热，轻则缩短变压器的使用寿命，重则导致变压器烧毁。 3.对电力电缆的危害 由于谐波次数高频率上升，再加之电缆导体截面积越大趋肤效应 越明显，从而导致导体的交流电阻增大，使得电缆的答应通过电流减 小，集肤效应增加，严重时可能引发电气火灾。 4.对供配电线路的危害： ① 影响线路的稳定运行：继电保护易产生误动或拒动，从而严 重威胁供配电系统的稳定与安全运行。 ② 影响电网的质量:剧场调光及照明设备等负载，会产生大量的 奇次谐波，其中3 次谐波的含量较多，三相配电线路中，相线上的3 的整数倍谐波在中性线上会叠加，使中性线的电流值等同甚至超过相 线上的电流，从而造成中性线发热量过大，严重时可能引发电气火灾； 另外，相同频率的谐波电压与谐波电流要产生同次谐波的有功功率与 无功功率，从而降低电网电压，浪费电网的容量。 5.对用电设备的危害： ① 系统低压开关设备及漏电断路器可能因谐波产生误动作，无 故停电，影响演出的正常进行。 ② 电力系统中的谐波通过电磁感应、静电感应与传导方式耦合 到弱电系统中，产生干扰，影响剧场消防、监控、音响、转播、控制 等弱电控制系统的正常工作，存在极大的安全隐患。 ③ 谐波污染还会增加剧场照明设备的故障率，增加运营成本。 ④ 剧场配电系统谐波还可能会使剧场舞台机械设备控制失灵、 故障率增加，造成演出损失。 谐波治理的必要性及效益: 经过谐波保护装置对系统谐波污染的治理，可以大大降低系统中 谐波含量，降低系统故障率，消除系统安全隐患，提高系统容量利用 率，减少日常维护量，节约电能。 1、保持配电系统的供电可靠性和连续性,保障剧院活动及演出安全； 2、降低因谐波导致的设备升温、老化，降容和损坏，提高设备的使 用效率，释放系统容量，减少电气设备投资； 3、消灭系统的一个安全隐患点，使安全防护升级； 4 、提高电能使用的功率因数； 5、提升电能质量，节能减排，保护环境； 6、减少由于电能质量问题带来的演出故障及影响，提升服务质量。 KYXBQ 谐波保护装置解决方案（举例）： 1、项目描述： 某文化中心核心剧院配置的舞台灯光系统主要由可控硅调光系 统等非线性负载组成，这些非线性负载在工作过程中产生了大量的谐 波污染，这种谐波“污染”会对配电网络和用户产生严重的危害，构成 了中心供配电系统运行的安全隐患；严重影响演播工艺质量，演播系 统、音响系统可能遭受无故断电、受到电力干扰及交流噪音干扰等， 严重影响演出及转播质量等；同时，大量无功谐波电流注入系统，占 用了系统容量，增加了系统运行负担，在对系统造成危害的同时造成 了电能的无谓浪费，严重降低了电力系统的电能质量，必需加以治理。 2、现场信息： 治理对象：可控硅调光系统（调光控制机房） 系统单线图： 系统电压为400V ； 电压畸变率MAX,THDu=2.5%； 电流畸变率MA