智能電網(wǎng)之電力、電網(wǎng)諧波的危害

視在功率S=475KVA

每月計(jì)算設(shè)備運(yùn)行22天，每天工作12小時(shí)。

每月設(shè)備的耗電能：475×22×12=125400(度)

每月交納的電費(fèi)費(fèi)用：以現(xiàn)在每度電費(fèi)價(jià)格為0.6元計(jì)算。125400×0.6=75，240(元)

根據(jù)水電部和國(guó)家物價(jià)局頒布《功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)辦法》規(guī)定;按0.9為標(biāo)準(zhǔn)的功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定功率因數(shù)為(cosφ=0.7)時(shí)月電費(fèi)追加10%，功率因數(shù)為(cosφ≥0.95)時(shí)月電費(fèi)下調(diào)0.75%。

實(shí)際功率因數(shù)為(cosφ=0.95)時(shí)500KW設(shè)備實(shí)際所交納電費(fèi)費(fèi)用為：

75240-75240×0.75%=74，675.7

所以安裝了一套消諧濾波裝置這500KW的鑄鋼車間每月能節(jié)省電費(fèi)支出：

111，513.6-74，675.7=36，837.9(元)

如果500KW負(fù)載無(wú)功補(bǔ)償屏一套設(shè)備售價(jià)要7萬(wàn)元左右，而消諧濾波裝置一套設(shè)備售價(jià)只需10萬(wàn)元左右，正常情況下半年就可以返回設(shè)備成本。本設(shè)備免維護(hù)強(qiáng)，投入運(yùn)行后維護(hù)費(fèi)用基本是零支出。設(shè)備使用壽命長(zhǎng)，正常運(yùn)行下設(shè)備壽命達(dá)20年。

而使用無(wú)功補(bǔ)償屏雖然能達(dá)到國(guó)家功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，但諧波造成的損耗無(wú)法降低，還是會(huì)造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。

實(shí)踐證明，使用消諧濾波補(bǔ)償裝置比使用無(wú)功補(bǔ)償屏節(jié)約電能20%，減少電費(fèi)費(fèi)用。

四、商業(yè)區(qū)、商場(chǎng)、寫字樓、辦公樓等設(shè)施的諧波危害同樣巨大，主要產(chǎn)生諧波的設(shè)備和裝置有：

1.整流器和整流設(shè)備;

2.影視設(shè)備：TV、TV監(jiān)視器等;

3.計(jì)算機(jī);

4.復(fù)印機(jī)：含圖象復(fù)印機(jī);

5.打印機(jī);

6.傳真機(jī);

7.UPS電源系統(tǒng);

8.電子控制照明裝置(如調(diào)光、電子熒火燈鎮(zhèn)流器等);

9.電梯;

10.空調(diào)(尤其是變頻調(diào)速裝置);

11.焊機(jī)設(shè)備;

12.微波爐;

13.開關(guān)模式電源(SMPS);

14.磁性鐵芯設(shè)備;

計(jì)算機(jī)產(chǎn)生以3次、5次和7次諧波為主的諧波，而筆記本便攜式計(jì)算機(jī)則產(chǎn)生的諧波頻譜更加廣泛。

復(fù)印機(jī)產(chǎn)生以3、5、7、9、11、13次諧波為主的諧波。

可變頻驅(qū)動(dòng)裝置則產(chǎn)生以5、7次諧波最為明顯。

三相供電有六個(gè)脈沖橋式可控硅整流器的UPS電源，則沒有3次諧波，而5、7次諧波則最為顯著。三相供電有十二個(gè)脈沖可控硅整流器時(shí)，那么11、13次諧波則最為顯著。而單相供電的UPS電源則以3次諧波為主。

諧波的危害與影響

1造成電網(wǎng)電壓的嚴(yán)重畸變(用電量大大增加);

2電纜電線過熱，絕緣老化加速，易損壞并導(dǎo)致線間短路和接地故障引起電氣火災(zāi)和人身電擊事故;

3變壓器和馬達(dá)的過熱，損壞甚至于燒毀;

4補(bǔ)償功率因數(shù)的電容器過熱，易損壞，壽命短;

5供電系統(tǒng)損耗增加;

6系統(tǒng)的功率因數(shù)降低;

7斷路器及漏電保護(hù)裝置、接觸器、熱繼電器等電氣保護(hù)元件過熱，失靈，誤動(dòng)作，接地保護(hù)裝置功能失常;

8中性線過負(fù)荷、發(fā)熱，甚至于燒毀、著火;

9過零噪音;

10集膚效應(yīng)顯著;

11計(jì)算機(jī)死機(jī)，鎖住;

12浪費(fèi)系統(tǒng)容量，降低保護(hù)功能;

13通訊與影像設(shè)備失誤;

14給供電系統(tǒng)帶來難題;

15對(duì)多租戶大型商用辦公大樓配電系統(tǒng)的諧波治理問題糾紛越來越突出。(其原因有二：其一，辦公設(shè)備效率，節(jié)能以及調(diào)速驅(qū)動(dòng)(ASD)，高效熒光照明和電子設(shè)備等，引起系統(tǒng)的諧波畸變水平不斷升高;其二，由于這種系統(tǒng)的多用戶特點(diǎn)和諧波源的小功率，分散性特征帶來責(zé)任區(qū)分上的困難，因此，當(dāng)諧波問題發(fā)生時(shí)，容易引起供用電各方之間的糾紛);

16醫(yī)療設(shè)備誤動(dòng)作，帶來醫(yī)療事故，甚至于電源系統(tǒng)遭到破壞;

17機(jī)場(chǎng)難以正常運(yùn)行，國(guó)防設(shè)施受到影響;

18金融、證券交易中心，電源誤動(dòng)作，失靈，停電，將會(huì)造成重大經(jīng)濟(jì)損失;

19地鐵、輕軌、電氣機(jī)車、停電、停運(yùn)造成交通事故。

從國(guó)外的電能質(zhì)量分析比如英國(guó)電源質(zhì)量問題出現(xiàn)的頻率統(tǒng)計(jì)：

方面諧波對(duì)地泄漏電流電壓擾動(dòng)

發(fā)生頻率高中低高中低高中低

商業(yè)的71%20%9%20%31%49%51%27%22%

公共事業(yè)的60%20%20%31%31%39%31%49%20%

60%31%9%40%31%29%40%31%29%

高：一年造成的停機(jī)事故在12次以上;

中：一年造成的停機(jī)事故在2-12次之間;

低：一年造成的停機(jī)事故在1次以下;

從表中可以看出諧波造成停機(jī)事故頻率很高，在所有三個(gè)方面每年事故的報(bào)告在12次以上的均在60%以上，而每年至少1次事故的報(bào)告為80%以上。

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