谐波保护器在医疗音响建筑等行业应用.pdf

为适应现代社会的信息化，并且随着计算机技术、通信技术和控制技术的不 断发展，智能建筑不断地日新月异，同时智能建筑中使用了大量的现代化用电设 备和装置如计算机、通讯系统、网络控制设备、各种数字办公设备、灯光调控系 统、消防系统、监控系统、变频空调等，造成了恶劣的谐波环境，对保证电力系 统和设备的安全正常运行造成了极大的威胁。 电子计算机、微处理器以及其它电子仪器设备普遍存在着绝缘强度低、对谐 波环境要求高、过电压耐受能力差的弱点。高次谐波污染往往使得这些高灵敏的 电子系统在运行时，经常出现程序运行错误、数据错误、时间错误、死机、无故 重新启动，甚至造成用电设备的永久性损坏，给人们的工作和日常生活造成了巨 大损失。 在消除或抑制谐波危害方面，智能建筑系统以往只是采取一些防范措施，如 根据负载确定电力变压器额定容量时，考虑谐波畸变而留有裕量；为易受干扰的 设备加装线路滤波器等，但是这些措施无法从根本上消除谐波危害。 谐波实际上是一种干扰，注入公用电网就会使电网受到“污染”，高次谐波 还会直接对用电设备产生危害，造成电缆电线过热，绝缘加速老化，线间短路和 接地故障，供电系统损耗增加，系统功率因数降低，过零噪音，浪费系统容量， 降低保护作用，使医疗设备误动作等。近年，随着知识经济与信息时代的到来， 电子计算机、微处理器、精密医疗仪器以及其它数字化电子设备应用日益普遍， 这些电气设备都对电源的谐波质量具有很高的要求。遇到高次谐波时，经常会出 现程序运行错误、数据错误、时间错误、死机、无故重新启动甚至导致永久性损 坏。目前，发达国家均已制定了谐波限定的标准与规范。国际电工委员会 IEC 于 1982 年开始制定 IEC955－2，明确提出对谐波限定的要求，1994 年及 1995 年又修订为IEC－1000－3－3 《额定电流不小于16A 的设备在低电压系统中电压 波动及闪烁的限值》和IEC－1000－3－2 《每相电流小于等于16A 的设备谐波电 流的发射限值》。 上海坤友电气有限公司目前必威体育精装版技术的KYXBQ1000 谐波保护器能吸收各种 频率各种能量的谐波干扰，将谐波消除在发生源，自动消除对用电设备产生的随 机高次谐波和高频噪声、脉冲尖峰、电涌等干扰。 2．谐波的危害 根据相关规范，电网谐波（分量）的定义为“对周期性交流量进行傅立叶级 数分解，得到的频率为基波频率整数倍的分量”。理想的供电应是单一恒定频率 与规定幅值的稳定电压，但随着各种新型、高效、多功能用电设备的不断更新， 这些非线性电气设备使电网电压、电流波形实际上是不同程度畸变的非正弦波， 非正弦波含有会直接对人体及用户设备产生危害的高次谐波。 智能建筑中谐波主要来自于两个方面，一是大量非线性负荷形成的谐波源， 例如：计算机系统、开关电源、电子式荧光整流器等导致配电系统的电压、电流 发生畸变产生谐波；二是公用电网本身具有一定的谐波含量和配电变压器作为谐 波源产生的谐波，由电网侧传输至配电系统。 2.1 电脑死机 由设备自身产生的接地电流在设备和真实地之间引发一个电压降。虽然设备 能将这种扰动的敏感性降低，但不能彻底消除，特别是当噪声频率比较高的时候。 2.2 屏幕频闪 3N 次谐波在中性线上叠加。中线回流能够在建筑物金属结构上任意流动， 从而产生不受控制的磁场，即引发计算机屏幕的频闪现象。 2.3 灯光频闪 由于开关、短路以及负载变化而引起的短时间电压变化将会引起灯光频闪。 过度的频闪将会导致人体不舒服。 2.4 影响控制装置的正常运行 严重的谐波畸变会引起在一个正弦周波内的额外过零点，会影响测试设备。 使程序控制装置的同步性可能被干扰，PLC 可能会死机。 2.5 数据网络堵塞 智能建筑中线缆密布、系统设备繁多，微电子装备复杂，且防护能力单簿， 高次谐波将会使智能化系统设备产生误码、错码，产生误动作；使信号系统受到 污染、产生噪声，甚至连通话质量都不能保证。随着在 IT 设备中低电压信号使 用的增加，比特错误率也随之提高，甚至可以高到使整个网络瘫痪。 2.6 功率因数补偿设备产生问题 在谐波电压作用下，电容器会产生额外的功率损耗，加快绝缘介质的老化。 更为严重的是，大量谐波电流很可能引发电容器和系统其他元件之间的并联谐振 或串联谐振，造成电容器超载而损坏，也会使与电容器联接的配电回路中所有线 路、设备因电压闪变超压过负荷而损坏。据统计，70％以上的谐波故障发生在电 容器装置上。 2.