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讓諧波“一降到底”

發布時間:2017-01-04 09:17:17

前言

三相低壓配電系統為提供單相負載用電,其配電變壓器二次側常采用星形結線,其中性線直接接地并引出至開關配電盤,供單線負載用電。此外,醫院配電系統常見之變頻空調、照明設備、醫療設備與電梯等,皆為非線性負載,此類非線負載之間歇性與非連續運行特性,將產生大量諧波電流。


?影響

此類單相負載設備所產生最低階次之諧波電流為第三諧波,其屬于零相序成份,由于零序成份具有同相位之屬性,其將于中性線迭加,因而導致配電系統中性線之第三諧波電流含量為線電流之三倍。當大量零相序諧波電流于中性線迭加時,除了易使中性線超出其額定之載流容量之外,亦會造成中性點電位偏移,影響設備之正常受電范圍。此外,大量零序諧波電流流經中性線亦產生額外的線路損耗,且亦可能造成醫療電子設備異常等風險。


實際項目改善實例

1,項目簡介

浙江省嘉興市某醫院是浙江省民政廳直屬的省級優撫醫院,其進線電壓為10kV 、短路容量為225MVA,透過1250kVA的變壓器將10kV降壓至400/230V供醫療設備、照明及空調使用,單線示意圖如下:

系統圖.jpg


2,設備現場圖

諾企提供NCSA100-400-4L的有源濾波器,相線可輸出諧波電流100A,中性線可輸出諧波電流達300A。

現場圖.jpg


3,效果量測

我們在變壓器的總進線端(測試點-(1)),分別量測有源濾波器切離及投運的兩種狀態,治理效果如下:

第三諧波電流(相線)由40A降低至3A

I3(相).jpg

第五諧波電流(相線)由20A降低至2

I5(相).jpg

第七諧波電流(相線)由12A降低至1A

I7(相).jpg

第三諧波電流(中性線)由110A降低至5A

I3(中).jpg


4,各次諧波頻譜圖

各次諧波皆明顯降低。

切離.jpg


投入.jpg


5,結論

◆ NCS有源濾波控制模型可實現四線式配電系統中性線諧波電流之改善,其中性線輸出能力為線電流之三倍。

◆ 濾波器運行后,中性線電流之零相序諧波電流之量測結果由114A降低至5A,其諧波改善效果非常卓著。

◆ NCS有源濾波器改善配電系統之諧波電流后,除了可有效提升配電系統之電能質量,更能大幅減少中性線電流,減少額外線路損耗及溫升。

◆ NCS有源濾波器具有精確且可靠之諧波濾除性能。

◆ 無論于醫院、城市建筑或工礦企業之三相四線式配電系統,當其中性線含有大量三諧波,皆適用有源濾波器作為諧波治理的設備。


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