商業建筑與醫院電能質量優化解決方案概述

隨著(zhu)現代城市的快速發展，大(da)規模的商業綜合(he)體已經成為(wei)“一站式”休閑購物(wu)中(zhong)心的主流。數量(liang)龐大(da)、種類(lei)多樣的用電(dian)設備使得商業綜合(he)體對電(dian)能(neng)質量(liang)提出了更高的要(yao)求，與之情況類(lei)似的，還有不斷引入各(ge)種新(xin)型、復雜(za)的先進(jin)醫療設備的大(da)型現代化綜合(he)醫院。

 因此，人們對于(yu)電能質量的(de)優化(hua)方(fang)案(an)也日漸重視。然而通過(guo)大量的(de)實地走訪與調研，我們發(fa)現，隨著商業綜合(he)體和醫院行業的(de)負(fu)載越(yue)來越(yue)復雜，目(mu)前許多此類(lei)工況的(de)低(di)壓0.4kV系統的(de)電能質量優化(hua)方(fang)案(an)太過(guo)簡(jian)單，無功補(bu)(bu)償方(fang)案(an)選型(xing)并不合(he)理，已(yi)然難以適應(ying)當(dang)下的(de)補(bu)(bu)償需求。

 

補償設備成擺設？ 方案選型不當造成的普遍問題：

1）補償設備(bei)無法投入

2）系統(tong)含有容性(xing)無功

3）N線電流較大

4）系統含有諧波(bo)（突出(chu)）

......

電能質量原因分析：

1）補償容量(liang)仍然基(ji)于傳統設計(ji)，即按(an)照變壓器容量(liang)的30%、25%、20%等；

2）補償柜采用傳統(tong)補償組件（LC、串聯7%電抗率）；

3）補(bu)償方案未考慮負載類型及(ji)單負載實(shi)際狀(zhuang)況

選型不當造成補償(chang)設備一直(zhi)處于(yu)“不作(zuo)為”狀態，形同虛設，不但浪費(fei)了(le)資金，系統問題也未得到改善與解決。

負載開啟(qi)補償設備無法投入

縱(zong)觀(guan)以上，我們認(ren)為業主、設(she)計院設(she)計者，在關注(zhu)電能(neng)質(zhi)(zhi)量產品(pin)品(pin)牌(pai)、品(pin)質(zhi)(zhi)、服務的同時(shi)，更應該關注(zhu)電能(neng)質(zhi)(zhi)量整體(ti)解決方(fang)案，使補(bu)償設(she)備能(neng)夠發揮最大的作(zuo)用。

電能質量方案選型到底如何pick？

在了解項目背景(jing)后，應更多考慮(lv)負荷類型、設計構架、負載搭配(pei)及詳(xiang)細參(can)數等，這些因素將直接決(jue)定(ding)最佳電能(neng)質量方案的選(xuan)擇(ze)。

主要負載

商業綜合體(ti)和醫院行業常(chang)見的(de)負載主要包括空調、電梯/扶(fu)梯、照明、風(feng)機(ji)、水泵(beng)、消防泵(beng)、顯示(shi)屏(ping)、計(ji)算機(ji)等(deng)。

1）空調：中央空調、冷水主機(ji)等(deng)，啟動(dong)(dong)方式包括直接起動(dong)(dong)、軟起動(dong)(dong)、變頻起動(dong)(dong)；

2）電梯/扶(fu)梯：有(you)變頻(pin)、無變頻(pin)；

3）照(zhao)(zhao)明：熒光照(zhao)(zhao)明、LED照(zhao)(zhao)明、白熾燈等；

4）風(feng)機：直流風(feng)機、變頻風(feng)機、普通風(feng)機等；

5）水泵：有變頻、無(wu)變頻；

6）其它

實測負載諧波電流頻譜圖：

電能質量選(xuan)型分析(xi)

同(tong)一(yi)(yi)負(fu)載有多種參(can)數配置(zhi)，如(ru)果(guo)按照固定單一(yi)(yi)方式考慮(lv)補(bu)償(chang)設計(ji)選(xuan)型(xing)，顯然不(bu)妥(tuo)。我們需要對各種參(can)數配置(zhi)做精細化的(de)(de)了解，補(bu)償(chang)容量應(ying)針對不(bu)同(tong)的(de)(de)負(fu)載參(can)數配置(zhi)做相(xiang)應(ying)調(diao)(diao)整，有些(xie)需求(qiu)大(da)，如(ru)：直起空(kong)調(diao)(diao)、軟起空(kong)調(diao)(diao)、無(wu)變頻(pin)電梯、普通水泵(beng)等(deng)；有些(xie)需求(qiu)小，如(ru)：12脈變頻(pin)空(kong)調(diao)(diao)、電梯等(deng)；有些(xie)無(wu)需求(qiu)，如(ru)LED照明、高頻(pin)空(kong)調(diao)(diao)、電梯等(deng)，對容性(xing)無(wu)功不(bu)感興(xing)趣，有些(xie)場合會(hui)需要一(yi)(yi)些(xie)感性(xing)無(wu)功。

此(ci)外，不同負(fu)載搭配，可(ke)以(yi)(yi)很好(hao)地(di)(di)形成(cheng)(cheng)互補，比如LED照明、高頻(pin)驅動的負(fu)載可(ke)以(yi)(yi)很好(hao)地(di)(di)與消防水泵、普通負(fu)載等混搭設計，從而減少(shao)補償容(rong)量，降低造價成(cheng)(cheng)本。

針對3次諧波較大(da)的系統(tong)，串聯(lian)7%電抗器會對3次諧波電流(liu)有明顯(xian)的放大(da)作用，需防止(zhi)諧波放大(da)。條(tiao)件允許時建議有效消除3次諧波，減少(shao)N線電流(liu)值。

 

電能質量方案建議

變壓器低壓0.4kV側電能質量方(fang)案選型配(pei)置表(biao)如下：

負載類型	電能質量方案	無功補償容量kvar	有源濾波容量A
無變頻+無LED	LC補償	負載容量25%-30%	—
6脈變頻+ LED	LC補償/ SVG+APF	負載容量20%-25%	負載電流20%-30%
12脈變頻+ LED	SVG+APF	負載容量10%-15%	負載電流15%
高頻+LED	SVG+APF	負載容量5%-10%	負載電流10%

注：該表僅供參考，具體方案還需結合(he)現場具體情況

技(ji)術在創新、科(ke)技(ji)在進步，設計(ji)與選(xuan)型也應跟上時(shi)代的步伐，市場更需要(yao)精(jing)細化、專業(ye)化的解決方案。