有源滤波器在工程节能项目中的应用范例

有源滤波器在工程节能项目中的应用范例

丁凤祥

在建筑工程建设项目中，电气安装工程的节能要求是比较重要的。其中供电及其灯具使用有着硬性的规定，供电电压允许偏差：三相供电电压允许偏差为标称系统电压的17％；单相220Ｖ为＋7％、－10％。2 公共电网谐波电压限值为：380Ｖ的电网标称电压，电压总谐波畸变率（27／Ｄｕ）为5％，奇次（1～25次）谐波含有率为4％，偶次（2～24次）谐波含有率为2％。

一般工程项目，不考虑安装有源滤波器，主要是考虑到投资的额度比较大，供电线路的稳定性比较好，但对节能要求就不太符合了。

在工程项目前期设计方案中，就应考虑有源滤波器的设计，在设计时考虑两种方案，配电箱就地治理和配电房集中治理。这两种方式互有优劣。

各自的特点在于：

1. 配电箱就地治理因为在谐波源头就行谐波治理，所以效果会更好，最系统的保护也最完善。但因为配置分散，相对来讲投资会略高一些。

2. 配电房集中治理则因为配置的位置较为集中，施工维护点较少，所以相对来讲投资也会更低一些，但效果上比就地治理要略逊一筹。

以我方建设中的新沂广电工程项目为例，在设计方案构想中，就提出谐波对设备节能的影响，考虑部分电箱安装有源滤波器。在施工工程中，对设计方案不断的优化，对不同厂家的设备参数进行分析，并和设计沟通，使项目节能效果达到最大化。电力系统内谐波源负载大小以及分布情况，对系统中的机房及演播室等重点设备进行谐波治理。因此将图纸按照两种不同的治理方案进行了优化，优化下来容量都得到压缩。优化前，有源滤波器的总配置量为290A，且配置不合理，而演播厅机房等重点设备却没有充分得到考虑。优化后，在配电箱处就地治理的容量降低到245A，在配电房集中治理则是250A，都有15%左右的压缩，且全部配置到机房和演播室等重点部位，配置更加合理，保护性能更为完善。

安装示意图

滤波前的电流波形图

滤波后的电流波形图

达到了预期补偿效果，开启有源电力滤波器后，在正常工作情况下，电压畸变率（THDU）由1.4%下降到1.1%，电流畸变率（THDI）由21.8%下降到2.3%，总谐波电流由26A下降到2A，该处的功率因数PF由0.96提升到了0.98，由于APF并机补偿容量为120A，故谐波电流补偿很好。