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专家在线
郭天兴 任强 房金兰 李洪杰 黄西雁
提问者: 刘亦 发布时间: 2014-04-14 16:29:22
问题:
什么是动态电压调节器
专家回复: 动态电压调节器相当于一个串联在配电系统中动态受控的电压源,采用适当的控制方法可以使该电压源输出抵消电力系统扰动如电压跌落、电压不平衡及谐波等对负荷电压造成的不良影响。
  当直流侧能量通过从系统整流获得时,在系统侧即使发生单相故障,其它两相仍可以提供电能来维持动态电压调节器的正常运行,补偿长期的电压跌落也成为可能。如果在直流侧电容两端并联蓄电池,或采用大容量电容储能,该装置还可起到动态电压调节器的作用,即在系统侧发生短期故障时可以向负荷提供一定时间的功率。采用合适的拓扑结构,动态电压调节器综合治理配电系统中的动态电压质量问题如跌落、浪涌和稳态电压质量问题(谐波、波动、三相不平衡等),是一个多目标的电压质量综合治理装置。

  另外,配电系统电能质量控制技术还有不间断电源、统一电能质量控制器、固态切换开关、分布式发电系统等。
  随着高新技术产业的发展,信息技术在社会各个领域的应用,电能质量问题日益引起人们的广泛关注。实现发电、输电、供电、用电、客户售电、电网分级调度、综合服务等电力产业全流程的智能化、信息化、分级化互动管理将是未来电网质量提高的发展趋势。

提问者: 刘婕 发布时间: 2014-01-11 16:26:47
问题:
什么是TCR+TSC+FC组合型静止无功补偿装置?
专家回复: 在输电和工业应用中大量使用的是TCR+FC及TCR+TSC这两种靜止无功补偿装置。TCR+FC的理论相对简单,造价低,因此通常用于工业部门(如电弧炉补偿、轧机补偿等)。TCR+TSC是通用型,它便用在大范围连续改变无功功率并能改变无功性质(滞后或超前),多用于输电项目。在对两者进行选择时,必须对其投资成本和技术经济特性加以设计,其中包括:①动态特性;②谐波的影响;③能耗及经济估价。
静止无功补偿装置在工业上有以下几个应用:
①电弧炉补偿。电弧炉负荷变化迅速,一般不平衡,功率因数滞后,而且是谐波源。由于不稳定电弧引起大量不规则的无功电流,造成电压波动,这种波动会干扰其他用户。静止无功补偿装置可减轻电弧炉和邻近设备的电压波动,改善传输电力的能力,可以抑制电弧炉和邻近设备产生的谐波,还可以抑制电弧炉和邻近设备的序负电压。静止无功补偿装置亦可提高熔炼功率,缩短熔炼时间,降低电极及耐火材料的损耗,降低成本。
②轧机补偿。静止无功补偿装置能抑制大容量负荷对电压稳定水平的影响。
③平衡牵引负荷。静止无功补偿装置能抑制大容量单相牵引负荷造成三相电网的不平衡。
一般在10kV工业电网中采用TC+TSC+FC型比较合适。
静止无功补偿装置在输电系统中有以下几个作用:
①保持系统稳定的同时提高输电能力。
②在重复出现大负荷或事故情况下提高电网稳定性。
③负荷变化时稳定电压。
④在长距离输电系统中,特别是在带有联络线的系统中,系统阻尼不良会产生功率振荡,从而限制了输电能力,静止无功补偿装置可以起系统阻尼器的作用。

提问者: 李新丽 发布时间: 2013-11-28 15:41:50
问题:
请教专家:什么是共模干扰和差模干扰?抑制共模干扰电压的方法有哪些?
专家回复: (一)共模干扰
共模干扰是指L1、L2、L3任一相对大地或中性线对大地之间的干扰。其具有同方向性,产生于同一条电源线,衷减小,影响大。共模干扰有四种危害:
(1) 产生高频漏电流;
(2) 产生传导性或放射性的电磁干扰(EMI);
(3) 电动机绕组绝缘的复合劣化;
(4) 电动机产生轴电压或轴承电流等。
由中性线对大地引起的共模干扰,对大功率电动机或高压变频器尤为重要。
(二)差模干扰
差模干扰是指相线与中性线或相与相之间的干扰。具有反方向性,是由空间辐射或导线分布电容耦合到电路中来的干扰,衰减大,影响较小。
抑制共模干扰电压的方法如下:
(1) 可增设共模扼流电抗,增加线路阻抗;
(2) 在串联谐振电路中,插入阻尼电阻,成为共模变压器CMT;
(3) 用EMI滤波器对变频器输出滤波器分流;
(4) 用共模电压分压方式;
(5) 利用滤波器产生与漏电流相位相反的电流,将其抵消;
(6) 利用有源噪声消除器(ACC),产生反相位电压去抵消。
(7) 合用隔离变压器;
(8) 使用电源滤波器;
(9) 使用不间断电源UPS或EPS;
(10) 用开关电源等来减小消弱甚至抵消共模电压,以减小其造成的影响程度;
(11) 采用绝缘型轴承;
(12) 单独保护接地。

提问者: 余飞 发布时间: 2013-10-28 16:16:13
问题:
请问专家现在系统节电器使用情况如何?
专家回复: 低压变频器是指输出电压为380V、440V、660V的变频器,在国内问世已经有20年了。高压变频器是指输出电压为3 kV、6 kV、10 kV,在国内问世也有10余年了。不论是低压或高压变频器每年都以20%的递增率在迅速增长,使用范围亦更广。据不完全统计,目前变频器在调速和节电两方面的应用率已高于20%,随着国产变频器不断出现,质量提高,价格下降,节电降耗,降低成本,提高收益的驱动下,变频器市场将以更强壮的势头向前发展。由于变频器应用的扩大和普及,其单机容量和总装置容量的增大,给供电网络也带来一定的影响和污染,这个问题将会更严重化,这也是客观的现实。
虽然国家和技术监管部门对产品都有规定的技术指标要求,对高次谐波的电流的THDi≤3%,电压THDu≤5%,方为合格产品,但毕竞对一次电源是个不可忽视的污染源。再有,二次不光滑的电源正弦波还带有毛刺,从而产生尖峰冲击,以及共模电压的存在,尤其是高压变频器以及SCR调压和某些非正弦负载(如炼钢电弧炉、点焊、对焊、缝焊、电焊机、起重行车等应用设备),对电源都造成不可忽视的、不小的损耗,都是不可低估的电能损耗。例如国外变频器装置容量其普及率已达80%,可见这项损失是十分严重的。
所以近3~5年内,国外技术专家针对这个问题,研制了新一代的系统节电器,是针对应用变频器后带来的后果及一切非正弦负荷产生产生的后果,提出一项新的有效节电措施。通过系统节电器,把吸收尖峰脉冲、过滤或抑制谐波,箍位防止过电压三项措施合为一体化,人为的达到消除谐波过流的污染。净化电源,提高品质,减小损耗,延长电器的使用寿命,这是科技发展后带来的效果。我国变频器的应用普及率还不高,平均约20%,但问题却是存在的,我们要及早预防,采取有效的对策。近3~5年内,如新西兰的亚太公司,美国的英福特公司,中国珠海的亚太公司,德国的诺比公司,英国的密特罗公司等,已生产此类产品,尤其这5年来,也已向国内推销,经我们实际应用,节电率可达10%~20%,已受到不少用户的欢迎和青睐,预见将会有新的高潮兴起。
国内此类产品几乎还是空白,应及早研制,以适应市场的需要。我国是个能耗大国,但浪费亦十分严重,产品单耗太高,尤其是近年来,电力供应十分紧张,供需缺口较大,所以开源节流、节能降耗,降低成本,提高效率是十分必要的,系统节电器的发展是十分乐观的。

提问者: 刘伊 发布时间: 2013-09-30 14:23:43
问题:
变频器谐波的次数是哪些?
专家回复: 变频器输入和输出的电压或电流都是三相交流的。从电工学知道,三相交流的波形特征是波形上下对称,L1、L2、L3三相,以L1相起始相位角为0°的正弦波,则L2相超前120°相位角,而L3相滞后120°相位角,从傅里叶级数分析和实践测量得知,变频器的谐波有如下特点:
(1) 因波形上下对称,因此不含有偶数的整倍谐波
(2) 因三相相位角差120°,因此不含有3的整数倍的谐波
(3) 所以变频器的谐波只有5、7、11、13、17、19等次谐波以及基波。

提问者: 王艺 发布时间: 2013-09-22 15:03:22
问题:
请专家解释什么是能效标准?
专家回复: 能效标准即能源利用效率标准,是对用能产品的能源利用效率水平或在一定时间内能源消耗水平进行规定的标准。能效标准具有较高的社会和经济效益。据国际能源机构统计,目前世界上已有34个国家实施了能效标准。
我国的能效标准是强制性的,即没有达到能效标准中能效限定值要求的用能产品是不合格产品,不允许生产和销售。

提问者: 李佳 发布时间: 2013-09-09 16:02:06
问题:
低压电网谐波有什么抑制方法?
专家回复: 对谐波的抑制就是如何减少或消除注入系统的谐波电流,以便把谐波电压和各次谐波电压控制在限定值之内,抑制谐波电流主要有三种措施。
1 降低谐波源的谐波含量
在谐波源上采取措施,最大限度地避免谐波的产生。
(1) 增加整流器的脉动数
增加整流器的相数是限制高次谐波常用方法之一,具体方法为:在同一整流变压器铁芯上,采用不同接法的两个二次绕组以实现6相整流;用2台变压器,每台二次绕组采用不同接法以实现12相整流;整流变压器主绕组加附加绕组曲折接线形成多项整流。
整流变压器的曲折接线,理论上在变压器二次侧可以任意实现,但因若干个大截面绕组连接时需要曲折往返,工艺较为复杂,所以单铁芯二次侧曲折接线目前仅用在75 kW以下的小容量电力传动装置上。
(2) 脉宽调制法
采用PWM,在所需的频率周期内,将直流电压调制成等幅不等宽的系列交流输出电压脉冲,可以达到抑制谐波的目的。
2 吸收谐波电流
这类方法是对已有的谐波进行有效抑制的方法,这是目 前电力系统使用最广泛的抑制谐波方法。主要有以下几种:
(1) 无源滤波器(FC)
安装在电力电子设备的交流侧,由L、C、R元件构成谐振回路,当LC回路的谐振频率和某一高次谐波电流频率相同时,即可阻止该次谐波流入电网,具有投资少,效率高,结构简单,运行可靠及维护方便等优点。
(2) 有源滤波器(APF)
即利用可控的功率半导体器件向电网注入与谐波源电流幅值相等、相位相反的电流,使电源的总谐波电流为零,达到实时补偿谐波电流的目的。它与无源滤波器相比,有以下特点:滤波特性不受系统阻抗等的影响,可消除与系统阻抗发生谐振的危险;不仅能补偿各次谐波,还可抑制闪变,补偿无功,有一机多能的特点,在性价比上较为合理;具有自适应功能,可自动跟踪并补偿变化着的谐波。
(3) 混合型滤波器
APF的响应快,补偿效果好,且不受电网谐波阻抗的影响,不足之处是价格昂贵,若将APF的优良性能与FC的低成本结合,即可构成混合型滤波器,其中有源滤波器部分的原理,即PCC点的基波电压全部降落在FC上,而APF逆变器上的基波电压近似为零,即通过采取适当的控制策略可使负荷的谐波电流由APF提供,负荷的基波无功功率则由FC提供,按滤波器输出同等的无功功率比较,混合型滤波器开关逆变器的容量只有常规APF容量的27%左右,逆变器容量明显减小,可大幅降低成本,因此混合滤波器是一种很有前前途的滤波及补偿方式。  
 3 改善供电环境
(1) 选择合理的供电电压
尽可能保持三相电压平衡,可以有效地减小谐波对电网的影响;由专门的线路给谐波源负荷供电,减少谐波对其他负荷的影响,也有助于集中抑制和消除高次谐波。
(2) 合理选择变压器额定运行磁密。
  配电变压器在系统中最大,分布广,变压器励磁电流中的谐波不可忽视,制造厂家为了减小体积,降低成本,其额定运行磁密一般取得较高,在额定电压下已接近饱和。系统运行电动提高5%左右,励磁电流会增加40%以上,有的甚至达到1.0倍左右,造成谐波电流急剧上升,这是高压系统谐波电压水平偏高的重要原因之一,因此降低变压器额定运行磁密是降低系统电压谐波水平的措施之一。降低变压器额定运行磁密会增加制造成本,但从变压器运行角度看,可以减少空载损耗和由谐波引起的附加损耗,降低运行费用,因此,可以将两者进行技术经济比较,以得出一个合理的变压器额定运行磁密。



提问者: 刘艺 发布时间: 2013-08-29 16:57:28
问题:
输入滤波器与噪声滤波器的区别是什么?
专家回复: 两者都用于削弱频率较高的谐波电流,防止通过电磁辐射干扰附近设备的工作。区别在于:
(1) 结构上的区别:输入滤波器的电路比较复杂,而噪声滤波器通常用3个电容器即可。
(2) 功能上的区别:输入滤波器频带较宽,通常无线电电调幅频率到10MHz ,噪声滤波器频带较窄,通常为1 MHz 。

提问者: 飞儿 发布时间: 2013-08-09 15:24:44
问题:
郭总你好:给给解释一下,什么是特种电容器 谢了
专家回复: 特种电容器是相对来说的,实际上在标准中没有规定,并不是一个规范严格的概念,口头常说的特种电容器主要指并联/滤波串联电容器之外的电容器,一般如电热、耦合、脉冲等。

提问者: 飞儿 发布时间: 2013-07-31 16:00:09
问题:
变频器是否要装避雷器?
专家回复: 低压变频器不需要装避雷器,因为低压供电接自电力变压器的二次电压是380V,它的一次侧10kV进线端肯定都装有避雷器。
高压变压器一般输入是10kV,直接相接于电网,尤其当架空进线时更容易受雷击的影响,例雷击产生的过电压,行波产生的过电流,造成变频器跳闸,影响正常使用。用10kV变频器进线柜是接在高压配电汇流排,有单独高压柜供给的,当架空进线时一般排在10kV进线处装避雷器,这样高压变频器进线就不要重复再装避雷器,除非架空进线专门供高压变频器,那么在进线入口处亦一定要装避雷器,否则是不安全的,这点在电力安装规程上有明确的规定,我们按照执行就可以了。


提问者: 王红 发布时间: 2013-07-22 09:04:06
问题:
变频器的谐波标准值是多少?
专家回复: 电压总畸变率≤5%~7%;电流总畸变率≤3%~5%。
此值与国外标准相比,基本是一致的。国内、外各制造厂生产的变频器,其谐波情况是否合格,只要通过仪表测量即可得知,这点对使用变频器后造成低压电网侧谐波超标情况十分重要。要从源头对每台变频器的谐波进行分析和判别是关键一步,不可忽视。


提问者: 余飞 发布时间: 2013-07-10 16:56:24
问题:
什么情况下要抑制变频器的电磁干扰?
专家回复: 应用变频器的输入、输出都是要产生谐波的,尤其是对输出干扰影响较大。变频器产生的电磁干扰能量主要是经电动机电缆线、电源线、接地线的传导向外传播的。当变频器容量大于等于电源变压器容量的10%,且输出线路长度大于100米及附近有较高敏感度的电子器件、仪表等设备,而电动机的功率为几十到几百千瓦时,电磁干扰问题就不可忽视了,必须采取一定的有效抑制方法,方可使变频器和其他设备互不影响。

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