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摘 要：半導(dǎo)體非線(xiàn)性的元件中電力電子的裝置諧波源，旋轉(zhuǎn)機(jī)電和變壓器所屬于的鐵磁非線(xiàn)性的設(shè)備以及電弧等的諧波源都是造成智能建筑中存在的諧波的原因。隨著我國(guó)飛速發(fā)展的智能建筑，逐漸的增加了各種電子類(lèi)電器中的負(fù)荷比重，以致加重了電網(wǎng)諧波被污染的程度，導(dǎo)致電能的質(zhì)量在變壓器、弱電系統(tǒng)、無(wú)功補(bǔ)償、電容器、電纜等多個(gè)方面被降低。因此，科學(xué)合理的管理智能建筑的電氣設(shè)計(jì)中的諧波是非常重要的。文章將圍繞智能建筑電氣的設(shè)計(jì)中諧波的治理措施方面進(jìn)行闡述。

關(guān)鍵詞：智能建筑；電氣設(shè)計(jì)；諧波；治理措施

中圖分類(lèi)號(hào)： TM71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1673-1069（2016）11-147-2

0 引言

伴隨著信息化時(shí)代的到來(lái)，我們生活、工作的環(huán)境都受到了信息化的影響，隨之出現(xiàn)了智能型的建筑，進(jìn)一步的將人們的生活質(zhì)量提高，而在智能建筑的電氣設(shè)計(jì)中存在著諧波，將降低了電能的質(zhì)量，究竟應(yīng)當(dāng)如何進(jìn)行諧波的治理工作，才能夠進(jìn)行電能的保護(hù)，這正是本文探討的重點(diǎn)。

1 關(guān)于諧波在智能建筑中的特性分析

1.1 對(duì)稱(chēng)性在智能建筑的諧波中存在

①諧波在智能建筑中具有奇對(duì)稱(chēng)性，即余弦項(xiàng)不存在于展開(kāi)是傅里葉級(jí)數(shù)的情況下，-F（T）=F（-T）。

②偶對(duì)稱(chēng)性存在于智能建筑的諧波中，即傅里葉級(jí)數(shù)被展開(kāi)時(shí)不存在正弦項(xiàng)的情況，F(xiàn)（T）=F（-T）。

③半波對(duì)稱(chēng)的特性當(dāng)諧波處于智能建筑的情況下被具有，即直流分量不存在，并且抵消了偶次諧波。

1.2 獨(dú)立性存在于智能建筑的諧波中

獨(dú)立性的響應(yīng)當(dāng)諧波的不同類(lèi)型在平衡電力系統(tǒng)中的線(xiàn)性網(wǎng)絡(luò)里，單個(gè)諧波之間相加的總和即相當(dāng)于總的響應(yīng)，因此，可以獨(dú)立的進(jìn)行各次諧波的分析和治理。

1.3 相序性出現(xiàn)在智能建筑的諧波特性中

當(dāng)屬于正序的諧波時(shí)，規(guī)律應(yīng)當(dāng)是基波過(guò)了是四次，四次過(guò)了是七次，再以此類(lèi)推；當(dāng)諧波處于負(fù)序時(shí)，順序應(yīng)當(dāng)是二次過(guò)了是五次，五次過(guò)了是八次等以此類(lèi)推，其中零序包含了所有三的倍數(shù)。另外，如果諧波出現(xiàn)在系統(tǒng)中，那么這個(gè)系統(tǒng)是否是平衡的，都會(huì)存在負(fù)序和零序的電流。

2 關(guān)于治理智能建筑中電氣設(shè)計(jì)的諧波措施

2.1 電線(xiàn)電纜、變壓器和配電設(shè)備的合理選擇

2.1.1 配電設(shè)備的合適選擇

為了盡可能的將開(kāi)關(guān)設(shè)備被諧波引發(fā)的誤動(dòng)作的機(jī)率減少，需要有一定的原則遵循當(dāng)選擇低壓配電設(shè)備時(shí)：要適當(dāng)降容使用接觸器和熱繼電器；適當(dāng)降容使用電子型的配電斷路器和熱磁型；對(duì)于嚴(yán)重諧波的配電回路則選擇的配電設(shè)備需要放大一級(jí)。

2.1.2 合適的變壓器容量和型號(hào)的選擇

在配電變壓器選擇時(shí)，應(yīng)該選擇具有Dynll連接組別的，因?yàn)樵撟儔浩髂軌驅(qū)θ谋稊?shù)的次諧波進(jìn)行有效的抑制；在進(jìn)行變壓器的容量確定時(shí)，需要考慮到引起變壓器發(fā)熱的諧波畸變，以便能夠控制在百分之七十到百分之八十的變壓器的負(fù)荷率。

2.1.3 電線(xiàn)電纜的合適選擇

電線(xiàn)電纜會(huì)受到諧波傳輸過(guò)程的影響而發(fā)熱，因此，需要考慮諧波對(duì)電線(xiàn)電纜截面的影響。在系統(tǒng)三相四線(xiàn)制中，需要考慮引起電線(xiàn)電纜發(fā)熱的諧波電流中的集膚效應(yīng)，以及在中性線(xiàn)上疊加的諧波電流，需要留有裕量當(dāng)進(jìn)行中性線(xiàn)截面的選擇時(shí)。如果有源濾波器設(shè)置在配電系統(tǒng)中，那么就沒(méi)有必要增大相應(yīng)的回路中性線(xiàn)的截面；如果無(wú)源濾波器在弱配電的系統(tǒng)中被設(shè)置，那么中性線(xiàn)的截面可以和相線(xiàn)等截面；在不平衡三相系統(tǒng)中，相線(xiàn)截面應(yīng)該大于或等于中性線(xiàn)截面；在平衡三相的系統(tǒng)中，當(dāng)大于百分之十的三次諧波電流出現(xiàn)時(shí)，相線(xiàn)截面應(yīng)當(dāng)?shù)扔诨蛐∮谥行跃€(xiàn)截面。

2.2 合理的選擇濾波方案

2.2.1 關(guān)于變壓器額定的容量Sn<2000KVA的濾波方案

在大多數(shù)的情況下，智能高層建筑中的Gn應(yīng)當(dāng)大于零點(diǎn)五的Sn，在諧波的治理過(guò)程中需要采用有源濾波器與無(wú)源濾波器相結(jié)合的方法，其中可以采用到針對(duì)三次的諧波調(diào)諧頻率為一百三十一和一百四十七赫茲的無(wú)源濾波器，電抗器的電抗系數(shù)為百分之一十二點(diǎn)五和百分之一十五，對(duì)于無(wú)法進(jìn)行高層次濾除的無(wú)源濾波器的補(bǔ)救方案是使用有源濾波器進(jìn)行設(shè)置，以便在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的范圍中控制諧波畸變率。

2.2.2 關(guān)于有源濾波器選型的方案

（APF）有源濾波器有專(zhuān)門(mén)的電源供電系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)與諧波電流的幅值相位相反、相等的電流電網(wǎng)的注入，呈現(xiàn)出為零的總諧波電流，以便將補(bǔ)償諧波的電流目的實(shí)時(shí)達(dá)到。如果大量的單相用電設(shè)備（如：空調(diào)、計(jì)算機(jī)、熒光燈等）在智能建筑中出現(xiàn)，就需要使用三相四線(xiàn)制的有源濾波器。在選擇有源濾波器的容量時(shí)，需要根據(jù)疊加的諧波電流得到，這是通過(guò)安裝位置的多個(gè)非線(xiàn)性的負(fù)載所產(chǎn)生的，需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)諧波測(cè)得的數(shù)據(jù)得出每一個(gè)諧波源所產(chǎn)生諧波電流的大小。如果無(wú)法對(duì)不同諧波源之間的各次諧波相位角進(jìn)行確定，當(dāng)計(jì)算總諧波電流在某次諧波的大小時(shí)就需要使用到專(zhuān)門(mén)的公式。

2.3 關(guān)于其他方案設(shè)計(jì)

①在進(jìn)行智能建筑的電氣設(shè)計(jì)時(shí)，為了有效的抑制電子設(shè)備受到諧波的干擾，可以有幾個(gè)方法采取，如：進(jìn)行濾波裝置的安裝在受到諧波嚴(yán)重影響的電子設(shè)備中，盡可能消除或抑制諧波；進(jìn)行專(zhuān)用配電回路的設(shè)計(jì)為嚴(yán)重受到諧波影響的電子設(shè)備，避免引入沿線(xiàn)路時(shí)受到諧波的干擾；讓電子設(shè)備遠(yuǎn)離那些受諧波影響嚴(yán)重的電路或屏蔽措施的采取，避免受到空間電磁的干擾。

②信息技術(shù)設(shè)備大量的安裝在智能建筑中，應(yīng)使用TN-S的接地供配電系統(tǒng)。需要進(jìn)行局部等電位的連接和總等電位的連接，電位聯(lián)結(jié)的網(wǎng)絡(luò)做好在每層都有設(shè)置。應(yīng)該保證相互之間的聯(lián)通對(duì)于不同層的等電位。

3 總結(jié)

在分析智能建筑的相序性、對(duì)稱(chēng)性和獨(dú)立性的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了治理智能建筑中電氣諧波的措施分析，濾波的方案需要合理的選擇，電線(xiàn)電纜、變壓器、配電設(shè)備等的選擇要合理，便于保證設(shè)備受到諧波的影響大。

參 考 文 獻(xiàn)

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