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電能質量
專家診治

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大功率UPS電源的諧波治理與節(jié)能降耗關系！

返回列表來源：領步電能質量發(fā)布時間：2016-07-04分享加入收藏關注：-

專家講堂3

治理諧波是節(jié)能降耗的有效措施

1）電力變壓器

轉換能量效能較高的設備，但也存在空載損耗、負載損耗和熱損耗。其節(jié)能的主要措施是降低上述損耗。而諧波與這些損耗密切相關：其中渦流損耗、磁滯損耗分別與頻率的平方、頻率成正比，高次諧波的引入將增加額外的渦流損耗和磁滯損耗；鐵芯由于急劇變化的磁通導致鐵損急劇增加，進而使變壓器局部嚴重過熱；中性線上由諧波和不平衡引起的過電流會在三相變壓器線圈中出現(xiàn)環(huán)流從而產生附加損耗。

2）電力線路

供電線路線損是電力損耗的重要原因，低壓線路尤甚。節(jié)能的主要措施是治理電網低功率因數和諧波，從而減少線路電壓損耗。此外高頻率的諧波因加重導線的集膚效應，進而銅損急劇增加；嚴重時會使溫度升高，造成導線絕緣損壞。

3）油機

在有細胞電網中，高次諧波電流直接反饋給發(fā)電機，在發(fā)電機的繞組中引起感應電流，使之發(fā)熱產生損耗，導致輸出功率降低。特別是5次和7次諧波電流嚴重時，會與基波磁場互相作用，引起震蕩力矩產生機械振蕩，使電機產生機械振動和噪聲。

4）電氣設備

大的諧波電流和低的功率因數會造成設備自身和電網相當大的附加無功電能，影響設備運行及壽命。

降低變壓器容量配置的節(jié)能效果

諧波治理可降低變壓器容量的配置。

例如UPS總容量為500KVA，則容量配置比降低30%，500×30%=150（KVA）；

在節(jié)省工程投資的同時，每月可節(jié)省變損費：150×20=3000（元）；

加上力調費的節(jié)能，每年可節(jié)省電費5萬元。

降低發(fā)電機組容量配置的節(jié)能效果

某IT中心主要的UPS系統(tǒng)有三套，兩套130KVA和一套200KVA系統(tǒng)。其中兩套130KVA均未6脈沖整流且未帶濾波裝置，諧波高達32%，而另一臺12脈沖的200KVA系統(tǒng)，諧波在25%左右。

僅對UPS而言，發(fā)電機組容量配置為：130×2×2.5+200×2.0=933（KVA）約為750KW。

考慮諧波治理因素，則可降低容量配置：（130×2+200）×1.5=690（KVA）約為550KW。

由此可見，通過諧波治理，可降低發(fā)電機組容量200KW。

在節(jié)省工程投資的基礎上，同時節(jié)省油耗。根據不同機組的功率油耗曲線，每小時可節(jié)省柴油30升。

按每年機組運行200小時計算，每年可節(jié)省約4萬元。

治理諧波后的節(jié)能效果

治理諧波后的節(jié)能效果

由工程實例測試數據可見：

LBAPF系列有源濾波器開機前總電流為210A+148A=358A；

LBAPF系列有源濾波器開機后總電流為189A+130.3A=319.3A；

節(jié)電比例為（（358-319.3）/358）×%=10.8%。

以目前每年300萬元電費計算每年可節(jié)省電費：

300×10.8%=32.4（萬元）

總體節(jié)能效果：

上述三項節(jié)能費用合計：5+4+32.4=41.4（萬元）

總結

綜上所述，諧波治理不僅能提高供電質量，保證設備和供電安全，同時具有較好的節(jié)能效果，特別是在頻繁采用大功率UPS的工況時，諧波治理后的節(jié)能效果尤為明顯！

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