安(ān)科(kē)瑞 鮑(bào)靜君

　　摘(zhāi)要：安全科學用(yòng)電是(shì)保(bǎo)障高校教學科(kē)研及辦公的(dí)基(jī)礎條(tiáo)件(jiàn)，隨(suí)著現代化教(jiào)學，電(diàn)子圖(tú)書(shū)館(guǎn)等(děng)*教(jiào)學手(shǒu)段(duàn)的(dí)不斷(duàn)引入，智能給(gěi)排(pái)水(shuǐ)，變(biàn)頻空調，電梯(tī)傳送係統等(děng)配(pèi)套設施(shī)以(yǐ)及電(diàn)子鎮流的照明燈(dēng)具設備等大量非(fēi)綫性電(diàn)力(lì)電子(zǐ)設備湧現，很(hěn)多(duō)高(gāo)等(děng)院校(xiào)和(hé)科(kē)研院(yuàn)校(xiào)的實(shí)驗室做(zuò)科研項目時(shí)，會(huì)應(yīng)用到(dào)很(hěn)多高新儀(yí)器，儀(yí)器，導致(zhì)整個(gè)高(gāo)校(xiào)的(dí)供配(pèi)電係統(tǒng)出(chū)現諧波(bō)汙染，無(wú)功功率，三相不平衡等電能(néng)質(zhì)量(liáng)問題(tí)，並(bìng)對(duì)配電係統的電(diàn)能(néng)質(zhì)量產(chǎn)生巨大(dà)的影響(xiǎng)和危害。通(tōng)過對諧(xié)波(bō)進(jìn)行治(zhì)理(lǐ)，可(kě)有效(xiào)提高配電係(xì)統(tǒng)運(yùn)行的穩定(dìng)性。延長(cháng)教學配套設備及電(diàn)力設(shè)備的使用(yòng)壽命(mìng)，降(jiàng)低故障率，減(jiǎn)少(shǎo)配(pèi)電(diàn)係統(tǒng)安全隱患，節約(yuē)能(néng)源。

　　關(guān)鍵詞(cí)：高校(xiào)供(gōng)配(pèi)電係統(tǒng)；電能(néng)質(zhì)量(liáng)；諧波危(wēi)害(hài)及治(zhì)理(lǐ)；無功補償；係(xì)統(tǒng)解(jiě)決(jué)方案

　　0.引言(yán)

　　學校的智能(néng)化辦(bàn)公(gōng)大樓，教學(xué)樓(lóu)的空調和照(zhào)明(míng)設施，高校工程(chéng)中(zhōng)心變(biàn)頻器設備，高校圖(tú)書(shū)館(guǎn)及學(xué)術報告廳大(dà)量使(shǐ)用(yòng)各種舞(wǔ)台燈光(guāng)，音(yīn)響和升降(jiàng)設備以及電子(zǐ)信(xìn)息用電設(shè)備和(hé)LED燈(dēng)具(jù)，另(lìng)外(wài)包含高校實(shí)驗室的儀(yí)器測(cè)量實驗(yàn)設備(bèi)等，都(dū)會(huì)給(gěi)係(xì)統(tǒng)帶來(lái)嚴(yán)重的諧波汙(wū)染(rǎn)，學(xué)校配電係統(tǒng)的(dí)電能質量問題很可(kě)能(néng)導致(zhì)設備損(sǔn)壞，影響(xiǎng)正常教學進(jìn)度等(děng)不良影響，所以對學(xué)校行業(yè)的電能(néng)質量(liáng)治理顯得尤(yóu)為重要。

　　1.圖書(shū)館及(jí)學術(shù)報(bào)告多功能廳

　　圖書館及(jí)學(xué)術(shù)報(bào)告多功(gōng)能廳(tīng)作(zuò)為重要的(dí)科(kē)研(yán)，學(xué)術(shù)會(huì)議和文(wén)化(huà)交(jiāo)流場(cháng)所，涉及大量各(gè)種(zhǒng)舞台燈光，舞(wǔ)台音(yīn)響，舞(wǔ)台(tái)升(shēng)降設備(bèi)以及(jí)LED顯示屏電子信息(xī)用電(diàn)設備(bèi)和調光(guāng)器(qì)，LED熒(yíng)光燈(dēng)等，設備運(yùn)行所(suǒ)要(yào)求(qiú)的(dí)高(gāo)安全性和(hé)準(zhǔn)確(què)性(xìng)對電能(néng)的使(shǐ)用(yòng)提(tí)出更(gēng)高的要求。這(zhè)些(xiē)非(fēi)綫(xiàn)性(xìng)負荷大量使(shǐ)用帶來嚴重的(dí)電(diàn)力(lì)汙染，諧(xié)波帶來(lái)電力(lì)係(xì)統的不(bù)穩定(dìng)，對(duì)電氣(qì)設(shè)備產(chǎn)生(shēng)危(wēi)害(hài)。普通照明(míng)大量采用(yòng)LED燈具，導致(zhì)照明配電(diàn)幹綫(xiàn)電(diàn)流波形有畸變(biàn)，產(chǎn)生的諧波電(diàn)流(liú)主要為(wéi)3N次(cì)諧波(bō)為主(zhǔ)，對N綫(xiàn)的影響較(jiào)大(dà)。多功能廳舞(wǔ)台燈(dēng)光(guāng)諧波主(zhǔ)要是(shì)由晶閘管調(tiáo)光器(qì)引起，每(měi)個(gè)調(tiáo)光器(qì)實質是一個單(dān)相(xiāng)交(jiāo)流調(tiáo)壓器，調光(guāng)器輸出(chū)電壓波形(xíng)除含有50Hz的基(jī)波成(chéng)分外，還(huán)含(hán)頻(pín)率為(wéi)基(jī)波分量整(zhěng)數倍的(dí)高次諧(xié)波。這些(xiē)高次諧(xié)波通過導綫傳導到(dào)其(qí)他負載，引(yǐn)起電源電壓(yā)波(bō)形(xíng)畸(jī)變，且以3，5，7次諧波(bō)為(wéi)主。多(duō)功能廳舞台音響是一些專(zhuān)業電(diàn)子信(xìn)息設備，尤其是(shì)電(diàn)聲學(xué)係(xì)統，通信(xìn)係統會(huì)產(chǎn)生(shēng)大(dà)量3，5，7次諧波。多功(gōng)能(néng)廳舞(wǔ)台(tái)升降設(shè)備產(chǎn)生(shēng)大(dà)量(liáng)的(dí)3，5，7次(cì)諧(xié)波電流(liú)，是主要(yào)的諧(xié)波源。

　　2.高校(xiào)供配(pèi)電係統諧(xié)波(bō)源及其(qí)特點(diǎn)

　　高(gāo)校供配(pèi)電係統中的諧(xié)波(bō)源主(zhǔ)要來自四(sì)個場所(suǒ)：綜(zōng)合教(jiào)學(xué)辦(bàn)公(gōng)樓(lóu)（涉及(jí)電梯，變頻(pín)空調(tiáo)，水泵，照(zhào)明設(shè)施，計算機(jī)通(tōng)信(xìn)設備(bèi)等），圖書館及學(xué)術報告(gào)多功能廳（涉及(jí)大量(liáng)各種(zhǒng)舞台燈光，舞台音響(xiǎng)，舞(wǔ)台升(shēng)降設備(bèi)以及LED顯(xiǎn)示(shì)屏(píng)電(diàn)子信息(xī)用(yòng)電(diàn)設備和(hé)調光(guāng)器，LED熒(yíng)光燈等(děng)），科研(yán)場所及實(shí)驗(yàn)室(shì)（涉及高(gāo)新(xīn)儀器，儀器(qì)測(cè)量設(shè)備，開(kāi)關(guān)電源，整流/逆變器，UPS/EPS等(děng)諧(xié)波源(yuán))和體(tǐ)育館及(jí)校史館（涉及變頻空(kōng)調，風機通(tōng)風設(shè)備(bèi)和(hé)數(shù)量較多的LED熒光燈(dēng)等），具有頻譜(pǔ)寬(kuān)，畸(jī)變率高，種(zhǒng)類(lèi)雜和(hé)數(shù)量多等(děng)特點。

　　2.1綜合教學辦公樓

　　高(gāo)校中教學辦(bàn)公樓(lóu)常用到的負載(zǎi)設(shè)備有(yǒu)電(diàn)梯，變(biàn)頻空(kōng)調(tiáo)，水(shuǐ)泵，照(zhào)明(míng)設施(shī)，計(jì)算(suàn)機(jī)通信(xìn)設(shè)備等(děng)，目前(qián)學(xué)校均使用(yòng)多(duō)媒體(tǐ)教(jiào)學，計算(suàn)機(jī)的數量很多，此外服務器等數據(jù)存(cún)儲(chǔ)係統配有(yǒu)UPS等備(bèi)用電源(yuán)。個人電腦的(dí)開關電(diàn)源及(jí)UPS均為諧(xié)波源，會(huì)產(chǎn)生大量(liáng)的3，5，7，9等（2n±1)次諧波；學(xué)校安裝的空調(tiáo)基(jī)本都(dū)是(shì)變頻空調，電梯(tī)也是采(cǎi)用變頻(pín)驅動的三(sān)相負載(zǎi)，會(huì)產生大(dà)量(liáng)的3，5，7，9等(děng)（2n±1)次(cì)諧(xié)波，影(yǐng)響到整個學校供(gōng)配電係統的穩定性(xìng)；同(tóng)時學(xué)校(xiào)中照明設備大部分(fēn)使用(yòng)的是熒光(guāng)燈，熒(yíng)光燈會(huì)產(chǎn)生(shēng)較高(gāo)的(dí)3次諧(xié)波。

　　2.2科研(yán)場所(suǒ)及(jí)實驗室

　　實(shí)驗室(shì)作為(wéi)重要的(dí)教學科研(yán)場(cháng)所(suǒ)，由於高(gāo)校(xiào)的教(jiào)學和科研(yán)要求，大量的敏感設(shè)備(bèi)需(xū)要(yào)“幹淨"的電網(wǎng)環境以保障(zhàng)係統的正(zhèng)常運行。例如很多理(lǐ)工科高校(xiào)的(dí)實(shí)驗室包括(kuò)自(zì)動化係(xì)的(dí)嵌(qiàn)入式(shì)係統實(shí)驗(yàn)室(shì)，工程物(wù)理係的加(jiā)速器(qì)實(shí)驗(yàn)室(shì)，生物醫(yī)學係的核磁(cí)共振(zhèn)譜(pǔ)儀(yí)實(shí)驗室，材(cái)料(liào)係的(dí)燒結(jié)實(shí)驗室，一般皆(jiē)會涉及高新儀器，儀(yí)器(qì)測量設(shè)備，開關(guān)電源，整流(liú)/逆(nì)變(biàn)器(qì)，UPS/EPS等，同(tóng)時也是(shì)作(zuò)為較(jiào)大(dà)的諧波源。類似嵌(qiàn)入(rù)式係(xì)統實驗室(shì)等(děng)存(cún)在(zài)大量開關(guān)電源(yuán)負載(zǎi)的場所(suǒ)由(yóu)於其負載(zǎi)的(dí)特(tè)點(diǎn)，會(huì)產(chǎn)生明顯的3次，5次(cì)和(hé)7次諧波(bō)，需(xū)要特(tè)別(bié)注意3次諧(xié)波(bō)電(diàn)流對中性綫的(dí)影響。

　　2.3體育館及(jí)校(xiào)史館

　　體育館(guǎn)及(jí)校(xiào)史館作為(wéi)學(xué)校的運(yùn)動(dòng)娛(yú)樂和觀光(guāng)場(cháng)所(suǒ)，這(zhè)類場所涉及(jí)負載種類(lèi)較少(shǎo)，一(yī)般(bān)為變頻空調(tiáo)，風(fēng)機和(hé)數(shù)量(liáng)較(jiào)多LED照明設備等。變頻器負載(zǎi)本(běn)身(shēn)功率因數(shù)比較(jiào)高，有(yǒu)時無功(gōng)為容性(xìng)，諧(xié)波主要以6N±1次(cì)諧波(bō)為主(zhǔ)；LED照(zhào)明(míng)負載主(zhǔ)要(yào)以3N次諧波(bō)（零(líng)序(xù)電流）為(wéi)主(zhǔ)，會(huì)對(duì)N綫造成影響(xiǎng)。3 次(cì)諧波(bō)是零序諧波，導(dǎo)致(zhì)諧波電流(liú)在中性綫疊(dié)加，中性綫(xiàn)上的電流(liú)是相(xiāng)綫電流(liú)的2倍(bèi)以上，鑒(jiàn)於進(jìn)綫斷路器(qì)為三極(jí)斷路(lù)器，不(bù)檢測中(zhōng)性綫電流(liú)，即使中性綫電流超(chāo)過導體允(yǔn)許載(zǎi)流(liú)量，斷路器也不會動作(zuò)，這可能造(zào)成中性(xìng)綫(xiàn)超(chāo)溫，絕(jué)緣(yuán)老化，發生接地(dì)故障，導致(zhì)中(zhōng)斷供(gōng)電(diàn)甚至發生電氣火災(zāi)，危(wēi)及(jí)到學校師生(shēng)的安(ān)全。

　　3.諧波危(wēi)害

　　高校(xiào)的供(gōng)配電係(xì)統(tǒng)中(zhōng)使用大量(liáng)非綫性負(fù)載導(dǎo)致諧(xié)波電(diàn)流(liú)和(hé)諧波(bō)電壓(yā)的(dí)出(chū)現，對整個供(gōng)電(diàn)電(diàn)網是(shì)一(yī)種(zhǒng)汙染(rǎn)，同(tóng)時諧波對其它用(yòng)電設備(bèi)的(dí)正常運(yùn)行(háng)也會造(zào)成危害。高(gāo)校所(suǒ)涉及(jí)到(dào)的非綫性負(fù)載(zǎi)設(shè)備對(duì)配電(diàn)係(xì)統產(chǎn)生(shēng)的(dí)諧(xié)波(bō)的危害主要體現(xiàn)在如(rú)下方麵：

　　3.1對電(diàn)網的(dí)影響

　　高(gāo)校中非(fēi)綫性(xìng)負(fù)載設備產生的(dí)諧(xié)波若流入電網，會造成電網的波(bō)動，增加電(diàn)力係統損耗(hào)，使設(shè)備發(fā)熱，影(yǐng)響(xiǎng)設備使用壽(shòu)命。此外(wài)n次諧波會(huì)使並(bìng)聯的無功補償電容器（容(róng)抗）與係(xì)統（感抗(kàng)）之間發生並(bìng)聯諧振(zhèn)，造(zào)成(chéng)電(diàn)容器(qì)組的(dí)過(guò)電壓(yā)和(hé)過電流(liú)。

　　3.2對變(biàn)壓(yā)器(qì)的影響

　　諧(xié)波(bō)電流使(shǐ)變壓(yā)器的(dí)銅耗增(zēng)加，諧(xié)波(bō)電流的存(cún)在，不僅會(huì)降(jiàng)低係(xì)統(tǒng)供(gōng)電(diàn)質(zhì)量，增加變(biàn)壓(yā)器及係統損(sǔn)耗(hào)，還(huán)會影響係(xì)統(tǒng)功(gōng)率(shuài)因(yīn)數(shù)，降低變壓器的使(shǐ)用(yòng)裕(yù)度和使用壽命。變壓器一(yī)次側(cè)繞組若(ruò)為三(sān)角(jiǎo)形聯(lián)結，由於(yú)高校(xiào)圖書館及(jí)學術報(bào)告多功能(néng)廳(tīng)采(cǎi)用大(dà)量的(dí)LED燈和LED顯示屏，其(qí)產(chǎn)生的大(dà)量(liáng)3次(cì)諧波(bō)電(diàn)流會在(zài)變(biàn)壓(yā)器(qì)一(yī)次(cì)側所(suǒ)形(xíng)成的一(yī)個閉(bì)合回(huí)路(lù)內流通(tōng)，進而增加變(biàn)壓器本(běn)體的(dí)銅損和(hé)鐵(tiě)損，使變壓(yā)器運行(háng)溫(wēn)度(dù)升(shēng)高(gāo)。

　　3.3對電容(róng)櫃的影響(xiǎng)

　　電(diàn)網諧(xié)波對(duì)無功補(bǔ)償並聯電容器(qì)的(dí)運(yùn)行有(yǒu)較(jiào)大(dà)影(yǐng)響，諧波(bō)電流(liú)疊加在電容(róng)器(qì)的(dí)基(jī)波電流(liú)上(shàng)，使(shǐ)電容(róng)器的(dí)運行電流(liú)變(biàn)大，溫(wēn)升變高，引起(qǐ)過熱(rè)而降(jiàng)低電容器的使(shǐ)用(yòng)壽命或使電(diàn)容器損(sǔn)壞(huài)。疊(dié)加在電容(róng)器(qì)基波電(diàn)壓上(shàng)的諧波(bō)電壓(yā)，不(bù)僅(jǐn)使電容器(qì)運行(háng)電壓的有效值變大，而且可能使峰值電壓變(biàn)大(dà)很(hěn)多(duō)，使電容(róng)器在(zài)運行中發(fā)生(shēng)局(jú)部放電(diàn)不(bù)能熄(xī)滅(miè)，這是電容(róng)器損(sǔn)壞(huài)的(dí)一(yī)個主(zhǔ)要原(yuán)因。另(lìng)外，無功(gōng)補償並聯(lián)電(diàn)容器對(duì)諧(xié)波電(diàn)流還具(jù)有(yǒu)放大(dà)作用(yòng)，電(diàn)容器對諧波電流放大一(yī)般(bān)為2-3倍(bèi)，諧振時可達20倍以上。

　　3.4對教(jiào)學網絡(luò)通(tōng)信係(xì)統的影(yǐng)響(xiǎng)

　　諧(xié)波對(duì)高校教學網(wǎng)絡(luò)通信(xìn)係(xì)統幹擾的大小(xiǎo)由三個因素綜合(hé)決(jué)定：電力綫路(lù)諧(xié)波電壓和(hé)諧波電流大小(xiǎo)，電(diàn)力(lì)綫(xiàn)路和(hé)通信綫路(lù)之間(jiān)的耦合強度(dù)，通(tōng)信(xìn)綫(xiàn)路(lù)對諧波幹擾的(dí)敏感(gǎn)程度(dù)。電網(wǎng)中不平衡諧(xié)波(bō)電流(liú)對(duì)校(xiào)園(yuán)網通信係統，輕則(zé)產生(shēng)噪聲(shēng)幹擾，降低(dī)通(tōng)信質量，重(zhòng)則導致(zhì)整(zhěng)個教學信(xìn)息(xī)和數(shù)據丟(diū)失，使(shǐ)係(xì)統癱癱而無法正常工作。在多(duō)個(gè)中(zhōng)性(xìng)點(diǎn)接(jiē)地(dì)電(diàn)網中，如有較大零序分(fēn)量(liáng)諧波電(diàn)流通過中(zhōng)性(xìng)點(diǎn)流入(rù)大(dà)地(dì)，將(jiāng)嚴重幹(gān)擾附(fù)近(jìn)通信(xìn)係統(tǒng)。通常(cháng)音頻通(tōng)道的頻(pín)率(shuài)為(wéi)200~3500Hz，而很(hěn)多諧(xié)波(bō)也在這個範(fàn)圍(wéi)，易(yì)對(duì)臨近(jìn)的電話綫(xiàn)路(lù)產生靜(jìng)電(diàn)感應和電(diàn)磁(cí)感應，輕則引起可以察覺的雜音甚(shèn)至觸發電(diàn)話響(xiǎng)鈴，重(zhòng)則(zé)危(wēi)及設備和操作人員安全。

　　4.高(gāo)校電能(néng)質量(liáng)主(zhǔ)要(yào)特征(zhēng)

　　（1）教(jiào)育始終是(shì)國(guó)家重(zhòng)視(shì)的(dí)部(bù)分(fēn)，各(gè)地高校(xiào)建設依然是國(guó)家關注(zhù)的重點(diǎn)。

　　（2）高校科研(yán)實(shí)驗室(shì)和圖書(shū)館(guǎn)及學術報(bào)告(gào)多(duō)功(gōng)能(néng)廳(tīng)作(zuò)為重(zhòng)要(yào)的科(kē)研(yán)，學(xué)術會議和文化(huà)交流(liú)場所(suǒ)，其涉(shè)及(jí)到(dào)的較多非(fēi)綫性負載(zǎi)設備嚴重(zhòng)影響了整(zhěng)個(gè)供配(pèi)電係統(tǒng)的電(diàn)能(néng)質(zhì)量，因此(cǐ)需要(yào)針對性的(dí)進行(háng)電能質量治理(lǐ)。

　　5.高(gāo)校電能(néng)質量(liáng)監(jiān)測(cè)與(yǔ)治(zhì)理(lǐ)係統解(jiě)決方(fāng)案

　　5.1解決(jué)方案

　　高校用(yòng)電(diàn)負荷(hé)主(zhǔ)要(yào)是(shì)照明(míng)，電梯(tī)，空(kōng)調，這類(lèi)負(fù)荷較(jiào)輕電能質量比較好，往(wǎng)往(wǎng)產(chǎn)生(shēng)大的(dí)諧波較(jiào)少(shǎo)。但(dàn)是(shì)在(zài)高校(xiào)的實驗樓有(yǒu)很(hěn)多(duō)特(tè)殊(shū)的實(shí)驗設(shè)備(bèi)，含有一些非綫(xiàn)性設(shè)備，會產(chǎn)生(shēng)諧(xié)波，電能(néng)質(zhì)量較差(chà)。會給電力係統帶(dài)來嚴(yán)重的諧波汙染，學(xué)校配(pèi)電(diàn)係統的(dí)電能質(zhì)量問題(tí)很可(kě)能(néng)導致其他用(yòng)電(diàn)設(shè)備損壞(huài)，影響正(zhèng)常教(jiào)學進度(dù)等(děng)不(bù)良影響(xiǎng)，所以對(duì)學校(xiào)行業(yè)的電能質量(liáng)治(zhì)理(lǐ)顯得(dé)尤為重要。

　　安(ān)科瑞電氣提(tí)出(chū)的(dí)電(diàn)能質量(liáng)監測與(yǔ)治理(lǐ)係(xì)統解決方案可滿足(zú)電(diàn)力監(jiān)控(kòng)管理，運維與(yǔ)電能質(zhì)量治理等方麵的需(xū)求(qiú)，致(zhì)力(lì)於(yú)為(wéi)高校提供(gōng)一(yī)站式(shì)的整體(tǐ)解決(jué)方(fāng)案，從(cóng)產品(pǐn)，係(xì)統，服(fú)務等(děng)不(bù)同(tóng)方麵來(lái)滿足高校(xiào)的(dí)需要，為高校的(dí)整(zhěng)體運作創造(zào)價值。

　　5.2方案特(tè)點(diǎn)

　　（1）高校電(diàn)能質(zhì)量(liáng)監(jiān)測與治理係(xì)統除作(zuò)為本(běn)地(dì)終端(duān)為(wéi)高校(xiào)後勤運(yùn)維人(rén)員提(tí)供電能質量(liáng)監測，治(zhì)理(lǐ)與(yǔ)設(shè)備運維(wéi)等(děng)功能(néng)外，亦可通(tōng)過(guò)接(jiē)入AcrelEMS-EDU校(xiào)園綜(zōng)合(hé)能效(xiào)管(guǎn)理係統平(píng)台，為(wéi)高(gāo)校(xiào)提供遠(yuǎn)程在綫(xiàn)服務和運(yùn)維(wéi)管理；

　　（2）采(cǎi)用(yòng)全控型(xíng)技(jì)術(shù)實現高校用(yòng)電(diàn)的電能質(zhì)量；

　　（3）專業化的電能質量(liáng)監測：電(diàn)能質量實時在綫(xiàn)監(jiān)測(cè)，測(cè)量精度高(gāo)，測(cè)得(dé)準(zhǔn)，符合IEC61000-4-30標準；

　　（4）電能(néng)質(zhì)量(liáng)監測(cè)與(yǔ)治理(lǐ)係統裝(zhuāng)置采用(yòng)整體設(shè)計，並可通過上位平(píng)台(tái)實現統(tǒng)一(yī)管理(lǐ)和閉環控(kòng)製；

　　（5）高品(pǐn)質(zhì)電能質量(liáng)治(zhì)理：配套電(diàn)力電子(zǐ)裝置(zhì)技(jì)術過(guò)關，質量過硬(yìng)，具(jù)備網(wǎng)絡(luò)化，可調(tiáo)控(kòng)，快速(sù)響(xiǎng)應的(dí)性(xìng)能；

　　（6）電能(néng)管理務業務(wù)綜(zōng)合協同(tóng)：配電監控(kòng)管(guǎn)理與運維(wéi)，電能分析與電(diàn)能(néng)質量數據共享(xiǎng)融通，為(wéi)高校(xiào)的電(diàn)能供(gōng)給(gěi)與(yǔ)消費提供(gōng)控製手段(duàn)。

　　5.3方(fāng)案(àn)價(jià)值(zhí)

　　（1）全(quán)麵(miàn)監測(cè)電能質量，保障供(gōng)電可靠性(xìng)

　　對(duì)供電(diàn)回路的電氣(qì)參數(shù)進行(háng)全麵(miàn)監(jiān)測(cè)，確(què)保設備(bèi)用電符合(hé)標(biāo)準(zhǔn)要求。微(wēi)秒級(jí)故障錄波與SOE告警能夠及時記錄(lù)故障發生(shēng)時全部(bù)數(shù)據(jù)信(xìn)息，支(zhī)持開展故(gù)障(zhàng)追蹤與(yǔ)問題(tí)定(dìng)位。

　　（2）完(wán)整電能質(zhì)量治理(lǐ)

　　通過集(jí)中+就地（終(zhōng)端）整體電能質(zhì)量(liáng)治理(lǐ)模式，更大程(chéng)度(dù)滿(mǎn)足(zú)無功和(hé)諧(xié)波(bō)治理的(dí)要(yào)求(qiú)，提高整(zhěng)個高校供(gōng)配(pèi)電(diàn)係統(tǒng)的(dí)電能(néng)質(zhì)量(liáng)，降低(dī)無功及諧波對(duì)配電(diàn)係統，變(biàn)壓器，輸電綫(xiàn)路及整個校(xiào)園(yuán)網絡(luò)通(tōng)信造(zào)成損(sǔn)害，以(yǐ)至於(yú)減少對教學活動的(dí)影響(xiǎng)。

　　6.安(ān)科瑞(ruì)電能質(zhì)量監測與(yǔ)治理產品(pǐn)選型

　　6.1集中治(zhì)理

　　高校建築(zhù)中良好(hǎo)的(dí)電能質量是(shì)保證(zhèng)正常(cháng)教(jiào)務教學工作的(dí)前(qián)提和(hé)基礎，可(kě)通過電能質量在(zài)綫(xiàn)監測裝置對(duì)整個(gè)學(xué)校的低壓供配(pèi)電(diàn)係統（10KV至0.4KV）進(jìn)行電能質量(liáng)在(zài)綫監測，其中包含功率(shuài)因數(shù)監測，諧波分析(xī)和記(jì)錄，波(bō)形(xíng)采樣(yàng)，電壓暫(zàn)降/暫(zàn)升/中斷(duàn)，閃(shǎn)變監測，電(diàn)壓不(bù)平衡(héng)度(dù)監測，事件記錄，測量(liáng)控(kòng)製(zhì)等功能為(wéi)一(yī)體，能(néng)夠(gòu)滿足(zú)學(xué)校整個(gè)供(gōng)電(diàn)係(xì)統(tǒng)電能質(zhì)量(liáng)監測的要(yào)求。由(yóu)於高校建(jiàn)築中(zhōng)一般(bān)會(huì)涉(shè)及到(dào)電梯，變(biàn)頻空(kōng)調(tiáo)，大型(xíng)水(shuǐ)泵，照(zhào)明(míng)設施(shī)及數(shù)量較(jiào)多(duō)的計算(suàn)機，投影儀(yí)和音頻等(děng)網絡通(tōng)信(xìn)設備，上(shàng)述(shù)設備(bèi)在(zài)運(yùn)行(háng)過(guò)程(chéng)中(zhōng)會(huì)產生(shēng)各(gè)種諧波和無功(gōng)需(xū)量，為減少諧波對電網側(cè)的(dí)危(wēi)害和(hé)影響，同(tóng)時確保(bǎo)無功功率因數達到(dào)國(guó)標(biāo)要求值，避(bì)免罰款，可采(cǎi)用(yòng)配(pèi)電房(fáng)集中(zhōng)治理的方(fāng)式(shì)，其集(jí)中治理(lǐ)的產(chǎn)品選(xuǎn)型見(jiàn)表(biǎo)1。

　　表1電(diàn)能質(zhì)量監測及集中治(zhì)理產品選(xuǎn)型表

       6.2末端治(zhì)理

　　針(zhēn)對末(mò)端采(cǎi)用大量LED燈(dēng)照明設(shè)備(bèi)及(jí)調(tiáo)光(guāng)器等負(fù)載的場所(suǒ)，例(lì)如圖(tú)書館，學(xué)術報(bào)告(gào)多功(gōng)能(néng)廳和(hé)體育館等(děng)，由於該(gāi)類(lèi)照(zhào)明(míng)裝置主(zhǔ)要(yào)負(fù)荷類型為(wéi)開(kāi)關(guān)電源(yuán)型(xíng)，諧波電流以3次(cì)諧(xié)波(bō)電(diàn)流為主(zhǔ)，3次諧波(bō)電(diàn)流(liú)作(zuò)為零(líng)序(xù)電(diàn)流，三相矢(shǐ)量角度一致，因(yīn)此向N綫進行疊(dié)加(jiā)，導致(zhì)N綫(xiàn)電(diàn)流(liú)過大，對(duì)整(zhěng)個配電(diàn)係統的影(yǐng)響(xiǎng)較(jiào)大(dà)，因此(cǐ)需(xū)要單獨進(jìn)行末(mò)端(duān)治(zhì)理；另外科研實驗(yàn)室(shì)中大(dà)量(liáng)的敏(mǐn)感(gǎn)設(shè)備需要“幹(gān)淨(jìng)"的(dí)電(diàn)網環(huán)境才能保障係統(tǒng)設備的正(zhèng)常運(yùn)行(háng)，為(wéi)了(liǎo)降低非綫性負載對其他設(shè)備諧波(bō)的(dí)影響(xiǎng)，也(yě)需(xū)要針(zhēn)對性(xìng)地進行就地治(zhì)理。其(qí)末(mò)端(duān)治(zhì)理(lǐ)的(dí)產(chǎn)品選型見(jiàn)表2。

　　表(biǎo)3末端治(zhì)理產品(pǐn)選型(xíng)表

　　7.湖北省(shěng)某高校電能(néng)質(zhì)量治理項目案例(lì)

　　7.1項(xiàng)目背景(jǐng)

　　以(yǐ)湖北省(shěng)某(mǒu)重點高(gāo)校電(diàn)能質量(liáng)治(zhì)理項目(mù)為(wéi)例(lì)，根據(jù)學(xué)校後勤人(rén)員反(fǎn)饋，該校(xiào)主校(xiào)區(qū)綜(zōng)合教(jiào)學樓(lóu)頻(pín)繁(fán)出現(xiàn)跳(tiào)閘現象，另(lìng)外高(gāo)校(xiào)食(shí)堂配(pèi)電房(fáng)電(diàn)容櫃內(nèi)電抗(kàng)器出(chū)現(xiàn)燒焦和(hé)N綫綫纜(lǎn)過(guò)熱的情(qíng)況，由於(yú)綜(zōng)合教(jiào)學(xué)樓和(hé)食(shí)堂分(fēn)別涉及(jí)變頻空(kōng)調，計算機通信(xìn)設備(bèi)，LED燈照(zhào)明(míng)和(hé)水(shuǐ)泵(bèng)等(děng)負載，運(yùn)行(háng)過程(chéng)中會產生(shēng)諧波並(bìng)對(duì)整(zhěng)個供配電(diàn)係統造成(chéng)影(yǐng)響(xiǎng)，現(xiàn)對(duì)綜(zōng)合教(jiào)學(xué)樓和(hé)食堂所(suǒ)在的配電房(fáng)進(jìn)行(háng)測(cè)量(liáng)，並(bìng)根據相應的(dí)電能質(zhì)量數(shù)據(jù)給(gěi)出(chū)相(xiāng)應的治理(lǐ)方案。

       7.2測量結(jié)果

　　（1）主(zhǔ)校(xiào)區綜合教(jiào)學樓(lóu)配電(diàn)室(shì)諧(xié)波(bō)測(cè)量數(shù)據

       （2）食(shí)堂配(pèi)電(diàn)室諧(xié)波測量數據

　　從上述兩(liǎng)組測(cè)量(liáng)數據(jù)可(kě)以(yǐ)得出(chū)綜合教學(xué)樓的(dí)諧波(bō)主要為5次和(hé)7次(cì)為主，電流(liú)畸變率最多(duō)為22%，對於(yú)5次和7次諧(xié)波(bō)可通過(guò)在配(pèi)電房集中治理，消(xiāo)除(chú)諧波(bō)對整個供(gōng)配(pèi)電(diàn)係(xì)統，變(biàn)壓(yā)器(qì)，無功櫃和其它(tā)用(yòng)電設備(bèi)的影(yǐng)響，從(cóng)而保(bǎo)證(zhèng)正常(cháng)的教學工作；食堂配電室(shì)諧(xié)波(bō)較嚴重(zhòng)，3次(cì)和5次諧(xié)波已(yǐ)超(chāo)過了國(guó)家(jiā)GB/T14549-1993《電(diàn)能質(zhì)量(liáng) 公(gōng)用電(diàn)網(wǎng)諧波(bō)》0.38KV係統各(gè)次諧波(bō)及諧波(bō)電流(liú)值標準。現(xiàn)場電容(róng)櫃串接7%電抗，3次(cì)和(hé)5次諧(xié)波(bō)流入電容櫃，諧波電流疊(dié)加(jiā)在(zài)電容器(qì)的(dí)基波電(diàn)流(liú)上，使電容器的運行電流變大，溫升變(biàn)高，引起過熱而(ér)降低(dī)電(diàn)容(róng)器的使用壽命(mìng)或(huò)使電容(róng)器(qì)損壞。由(yóu)於(yú)3次諧(xié)波(bō)屬於零(líng)序(xù)諧(xié)波(bō)電(diàn)流，三相矢(shǐ)量(liáng)角一致(zhì)，會在(zài)N綫上(shàng)進(jìn)行綫性疊(dié)加(jiā)，N綫電流約223A，已經超(chāo)過了相綫上的電流值，N綫電(diàn)流(liú)過大會造成中(zhōng)性(xìng)綫超(chāo)溫，絕緣老(lǎo)化(huà)，發(fā)生接地(dì)故障(zhàng)，從而導致中斷供電(diàn)甚至(zhì)發生(shēng)電氣(qì)火災，可對其(qí)進(jìn)行(háng)末(mò)端就地(dì)治理(lǐ)，防止(zhǐ)諧波對(duì)N綫造(zào)成(chéng)損(sǔn)害，保護綫路(lù)，同(tóng)時(shí)減少(shǎo)火(huǒ)災的(dí)發(fā)生(shēng)。

　　7.3治理方案(àn)

　　根(gēn)據綜合(hé)辦(bàn)公(gōng)樓(lóu)和食(shí)堂(táng)的諧(xié)波(bō)測量(liáng)結果，並(bìng)各(gè)自(zì)給出相(xiāng)應(yīng)的電能(néng)質量係統(tǒng)治理解決(jué)方案(àn)，具(jù)體方(fāng)案如(rú)下(xià)：

　　方(fāng)案(àn)一(yī)：集中(zhōng)治(zhì)理：建議(yì)配(pèi)電(diàn)房無功櫃改造(zào)，現(xiàn)場(cháng)電(diàn)抗器(qì)的(dí)電抗率(shuài)為7%，應改(gǎi)為(wéi)14%電(diàn)抗，可以抑製3次和5次諧波(bō)流(liú)入(rù)電容櫃(guì)而(ér)導致電容損壞，並(bìng)結合(hé)AnSin-G Ⅰ型(xíng)有源諧波(bō)治理係統裝(zhuāng)置進(jìn)行(háng)集中諧(xié)波(bō)治(zhì)理，消(xiāo)除(chú)諧波對配(pèi)電(diàn)係統的幹(gān)擾，保證良好(hǎo)的教學工作；或將(jiāng)無源電容櫃更換為(wéi)AnCos-G Ⅰ型有源無功補(bǔ)償係統(tǒng)裝置進行無功補(bǔ)償，同時在(zài)滿足(zú)裕量充(chōng)足的情況(kuàng)下(xià)可(kě)補償諧波電(diàn)流。

　　方案二(èr)：就(jiù)地(dì)治(zhì)理：由(yóu)於食(shí)堂涉(shè)及較(jiào)多LED燈照明設備和通(tōng)風機，建(jiàn)議在(zài)食堂的(dí)各樓層配電(diàn)間或(huò)負載(zǎi)末端加裝(zhuāng)ANSNP中綫安(ān)防(fáng)保(bǎo)護器(qì)，治理3N次諧(xié)波和(hé)三相(xiāng)不(bù)平(píng)衡(héng)導(dǎo)致N綫(xiàn)電流(liú)過(guò)大問題，達到終端治(zhì)理(lǐ)諧波的(dí)目(mù)的(dí)，避免諧波(bō)影(yǐng)響到整個(gè)配電係(xì)統和(hé)其他(tā)用(yòng)電設(shè)備，保護N綫，減少(shǎo)電氣(qì)火災的發生，保(bǎo)障師生的人身安全。

　　7.4類(lèi)似(sì)案(àn)例

　　北方民(mín)族大(dà)學(xué)項(xiàng)目(mù)，廣東師範(fàn)大學河源校區(qū)電能(néng)質量(liáng)改造項目，中(zhōng)國(guó)藥(yào)科(kē)大學項目(mù)，南京農業大學白馬教(jiào)學科(kē)研(yán)基地增(zēng)容工(gōng)程項目(mù)

　　8.結(jié)論(lùn)

　　隨著(zhuó)現(xiàn)代(dài)化教(jiào)學，電(diàn)子(zǐ)圖書(shū)館(guǎn)等(děng)*教(jiào)學手段的不斷引入和加(jiā)深，大(dà)量的非綫(xiàn)性電力(lì)電子設(shè)備湧現，在提升高(gāo)校綜合(hé)教(jiào)學質(zhì)量的同(tóng)時(shí)，也給(gěi)整個學校(xiào)的供(gōng)配(pèi)電係統(tǒng)的電(diàn)能質量(liáng)帶來了嚴(yán)峻(jùn)的考驗(yàn)，特別是多(duō)功能報告(gào)廳和(hé)科研實(shí)驗(yàn)室等，負載設(shè)備多樣，諧波產生和(hé)變化有(yǒu)很(hěn)大的隨(suí)機性(xìng)和復雜性。通過對高校建築(zhù)供(gōng)配(pèi)電係(xì)統的(dí)電能質量進行研究，並(bìng)結(jié)合係(xì)統平(píng)台(tái)提(tí)出合(hé)理的(dí)整(zhěng)體解決方案(àn)，對改善(shàn)高校的供(gōng)電質(zhì)量，提(tí)高電(diàn)網的(dí)安全(quán)和經濟運行以(yǐ)及降低(dī)能(néng)耗，保障教學(xué)設(shè)備的(dí)性能，提高(gāo)教學(xué)質(zhì)量(liáng)，保(bǎo)障師生(shēng)安全(quán)均有重要意(yì)義。