您的企业是否会遭受到下面的电能质量问题? ▲电脑死机 ▲屏幕频闪 ▲灯光频闪 ▲在负载适中情况下的变压器过热现象 ▲感应电动机的额外损耗、发热增加 ▲集肤效应所引起的导线过热 ▲工艺控制装置(PLC)的不正常运行 ▲数据网络堵塞 ▲功率因数补偿设备生成额外的电压或者电流 ▲特殊(长) 线路或投切重负载时导致更高的电压扰动 ▲中性线过载 ▲保护装置的误跳闸 ▲程控交换设备的故障率增高 ▲数控机床控制部分的频繁损坏 ▲磁盘矩阵损坏,重要数据丢失 …… 随着工业、农业和人民生活水平的不断提高,除了需要电能成倍增长,对供电质量及供电可靠性的要求也越来越多,电能质量(Power Quality)受到人们的日益重视。例如,工业生产中的大型生产线、通信系统、机场、大型金融商厦、大型医院等重要场合的计算机系统一旦失电,或因受电力网上瞬态电磁干扰影响,致使计算机系统无法正常运行,将会带来巨大的经济损失。电梯、空调等变频设备、电视机、计算机、复印机、电子式镇流器荧光灯等已成为人民日常生活的一部分,如果这些装置不能正常运行,必定扰乱人们的正常生活。但是,电视机、计算机、复印机、电子式照明设备、变频调速装置、开关电源、电弧炉等用电负载大都是非线性负载,都是谐波源,如将这些谐波电流注入公用电网,必然污染公用电网,使公用电网电源的波形畸变,增加谐波成份。 近几年,传感技术、光纤、微电子技术、计算机技术及信息技术日臻成熟。集成度愈来愈高的微电子技术使计算器的功能更加完美,体积愈来愈小,从而促使各种电器设备的控制向智能型控制器方向发展。随着微电子技术集成度的提高,微电子器件工作电压变得更低,耐压水平也相对更低,更易受外界电磁场干扰而导致控制单元损坏或失灵。例如,20世纪70年代计算机迅速普遍推广,电磁干扰及抑制问题更是十分突出,一些功能正常的计算机常出现误动作,而无法找出原因。NOBLE试验使用“模拟脉冲的高频噪音模拟器”,将它产生的脉冲注入被试计算机的电源部分,结果发现计算机在注入100~200V脉冲时就误动作,造成计算机在现场无法正常工作,其原因之一是计算机的电源受到了污染。因此,受谐波电流污染的公用电源,轻者干扰设备正常运行,影响人们的正常生活,重者致使大型生产线、通信系统运行瘫痪,造成严重经济损失。 国际电工委员会(IEC)已于1988年开始对谐波限定提出了明确的要求。美国“IEEE电子电气工程师协会”于1992年制定了谐波限定标准IEEE—1000。在IEEEstd.519—1992标准中明确规定了计算机或类似设备的谐波电压畸变因数(THD)应在5%以下,而对于医院、飞机场等关键场所则要求THD应低于3%。 电能质量不良的产生原因及危害 (一)电能质量不良的产生原因 1、电网谐波的产生 电源本身谐波 由于发电机制造工艺的问题,致使电枢表面的磁感应强度分布稍稍偏离正弦波,因此,产生的感应电动势也会稍稍偏离正弦电动势,即所产生的电流稍偏离正弦电流。 2、非线性负载 谐波产生的另一个原因是由于非线性负载。当电流流经线性负载时,负载上电流与施加电压呈线性关系;而电流流经非线性负载时,则负载上电流为非正弦电波,即产生了谐波。 主要非线性负载装置 (1)开关电源的高次谐波,它由五部分组成:一次整流、开关振荡回路、二次整流、负载和控制,这几个部分产生的噪声不完全一样,噪声通过电源线等产生辐射干扰,也可以通过电源产生传导干扰。 (2)变压器空载合闸涌流产生谐波 (3)单相电容器组开断时的瞬态过电压干扰 (4)电压互感器铁磁谐振过电压 (5)整流器和逆变器产生的谐波电压、电流 (5)电弧炉运行产生大量谐波
(二)谐波危害 污染公用电网 谐波使接入该电网的设备(电视机、计算机等)无法正常工作,甚至会造成故障,而且还会造成向公用电网的中性线注入更多电流,造成超载、发热,影响电力正常输送。 影响变压器工作 谐波电流,特别是3次(及其倍数)谐波侵入三角形连接的变压器,会在其绕组中形成环流,使绕组发热。对Y形连接中性线接地系统中,侵入变压器的中性线的3次谐波电流会使中性线发热。 影响继电保护的可靠性 继电保护装置是按基波负序量整定其整定值大小,此时,若谐波干扰叠加到极低的整定值上,则可能会引起负序保护装置的误动作,影响电力系统安全。 加速金属化膜电容器老化 在电网中金属化膜电容器被大量用于无功补偿或滤波器,而在谐波的长期作用下,金属化膜电容器会加速老化。 增加输电线路功耗 电网中含有高次谐波电流,高次谐波电流会使输电线路功耗增加。 如果输电线是电缆线路,与架空线路相比,电缆线路对地电容要大10~20倍,而感抗仅为其1/3~1/2,所以很容易形成谐波谐振,造成绝缘击穿。 增加旋转电机的损耗 国际上一般认为电动机在正常持续运行条件下,电网中负序电压不超过额定电压的2%,如果电网中谐波电压折算成等值基波负序电压大于这个数值,则附加功耗明显增加。 影响或干扰测量控制仪器、通讯系统工作 直流输电中,直流换流站换相时会产生3~10kHz高频噪声,会干扰电力载波通信的正常工作。
NobiPower-PQ 产品概述 NobiPower-PQ是诺比公司最近研发的专门针对电能质量治理的产品,采用最新的动态抑制谐波和补偿无功技术,通过并联的方式,对频率、大小以及相位变化的谐波和无功进行补偿,通过实时检测负载的谐波和无功分量,采用PWM调制技术,将与谐波和无功分量大小相等、方向相反的电流注入供配电系统中,实现滤除谐波、动态补偿无功的功能,是一种能治理各种电能质量问题的理想产品。 基本原理 NobiPower-PQ用电流互感器采集网侧线路上的电流信号,经A/D采样,将所得到的电流信号与标准的基波电流信号进行对比,采用谐波分离算法处理后得到谐波电流参考信号,该谐波电流参考信号与三角波相比较,比较得出的PWM调制信号,通过隔离驱动电路,驱动变流器的控制全桥,根据PWM控制技术的原理,变流器会产生与谐波信号大小相等、方向相反的谐波电流,将线上的谐波电流抵消掉 。 NobiPower-PQ的采用最新的32位高速DSP做为系统的控制核心,采用瞬时功率控制原理适时检测电网电流信号,并向电网注入或吸收需补偿的谐波和无功电流,功率器件则采用高性能IGBT,保证系统补偿电流的有效输出,从而使电网电能质量得到改善。 电路拓扑如下: 附图
性能特点 ▲实时跟随、动态补偿 自动跟踪补偿变化的谐波,具有高度可控性和快速响应性,补偿性能不受电网频率波动影响,滤波特性不受系统阻抗的影响,可消除与系统阻抗发生谐振的危险。 ▲谐波无功同时补偿 一机多能,不仅能治理谐波,而且能补偿无功、抑制闪变、提高功率因数。既可对单个谐波源独立补偿,也可对多个谐波源集中补偿。治理谐波时对指定次谐波进行治理;补偿无功时不需贮能元件。 ▲安全无谐振 滤波特性不受系统阻抗的影响,可消除与系统阻抗发生谐振的危险 ▲IGBT高频开关变流器 采用全桥PWM变流器产生补偿电流,功率器件采用第三代IGBT,高频开关方式下工作;将IGBT器件与驱动和保护电路配装成功率单元模块,使变流器具有体积小、效率高、可靠性高的特点。 ▲电流跟踪控制 采用基于瞬时无功功率的电流检测技术,检测谐波电流;通过多重化瞬时值电流跟踪控制,实现谐波电流动态补偿;由于采用电流控制,能使滤波器最大程度发挥补偿作用而不过载。 ▲DSP智能监控 DSP高速检测和运算,确保谐波检测和补偿控制精准有效;兼具智能监控功能,装置操控灵活,运行参数、工作状态一目了然,故障自动诊断;并可扩展通讯接口,通过PC机监控。 ▲标准化模块化设计 功率电路和控制电路采用模块或组(插)件结构,相同模块可以互换,提高了使用中的可靠性和可维修性。 适用范围 NobiPower-PQ可广泛应用于所有供配电系统中电压、电流谐波严重及功率因数过低的企业、商业和机关团体。其主要应用的行业包括:电力系统、石油、烟草、化工、冶金、制药、造船、汽车制造、电信、水泥、矿山、电气化铁路、造纸、精密机械加工、焊接、纺织、印刷、精密电子、半导体生产企业等。
NobiPower-PW 产品概述 NobiPower—PW是专门针对功率因数变化频繁的用电系统而设计的功能强大的产品。NobiPower—PW的最大特点在于能有高精度动态调整供用电系统功率因数、高效净化电网谐波的功效,从而提高整个用电系统的传输效率和使用效率,具有节电和改善电能质量的双重功效。 基本原理 NobiPower—PW是一种新型可连续调节的双向补偿电源,利用系统电压 Us 和 NobiPower-PW的输出电压 U 的大小比较,来提供感性无功或者容性无功功率。该装置的主电路采用基于 IGBT 的智能模块组成电压型逆变器,与系统锁定相位;采用优化特定消谐技术,输出优质正弦的电压和电流。具有专门处理外挂键盘输入、数据显示查询及与上位机通信。在装置的控制策略上 , 采用电流间接控制和基于自适应的自校正 PID 调节算法 , 以满足装置的稳定性的要求。
性能特点 ▲采用大功率 IGBT 组成的逆变器进行动态双向连续调节无功功率 ▲无需电容器和电抗器即可实现无功补偿 ▲提高电网输送能力和减少电网的配变容量 ▲改善用户的电压质量,减小电压波动及电压闪变 ▲调节速度快,响应速度 <20ms ▲可增加变压器带负载能力 ▲对无功功率进行连续调节,实现功率因数全程为1,降损节能 ▲体积小,成本低,损耗小
适用范围 1.NobiPower—PW适用所有感性负载; 2.NobiPower—PW可以提高系统功率因数,提升用电效率,适用于功率因数变化频繁、用电效率低的场所; 3.NobiPower—PW可使用于支路总线,配电间、低压总配电室; 4.NobiPower—PW既可单独使用,也可相互配合使用,具体情况要视现场电气参数而定,根据产品应用点(谐波含量高,功率因数较低)各次谐波电流含量来确定配备具有滤除主要谐波的NobiPower—PW(多台同时使用); 5.NobiPower—PW仅适用于0.4-10KV交流电网; 6.对于一个用电系统,我们从它常态(大多数负载稳定运行)时的电气参数来考虑NobiPower—PW的应用方案,对于周期性运行、不规则性运行的设备,单独测量其电气参数(主要是谐波电流,该设备的谐波电流很小时则主要测量功率因数)。在测量总系统(总配电柜)电气参数时,就可以不考虑那些周期性运行、不规则性运行的设备(测量时停止这些设备或从总参数中扣除其参数),用这种规则做的方案可以很好的解决系统状态因设备状态的改变而大幅改变(主要从谐波和功率因数两个方面)。
NobiPower(诺电霸) 产品概述 NobiPower是专门针对功率因数低下的三相异步电动机类负载或用电支路而设计的功能强大的产品。NobiPower的最大特点在于能有效滤除电网中最常见的5、7次奇次谐波,同时可有效改善用电设备的功率因数,提高整个用电系统的效率,具有节电和保护的双重功效。 性能特点 1.NobiPower节电器具有完善的保护功能,当出现过电压、过电流、过温时能使节电器自动分离。 2.NobiPower节电器自带手动分离功能,使得测试时非常方便。 3.NobiPower的安装简单.操作非常方便。 4.产品实现智能化控制,可以做到免调试。 5.能有效的滤除电网中的谐波,有净化电网谐波的功效。 6.提高用电设备的功率因数。从而提高用电设备的效率。 7.NobiPower容易维护、可靠性高。平均无故障时间可高达10万小时。
适用范围 1.NobiPower适用所有感性负载; 2.NobiPower能有效滤除5、7次奇次谐波; 3.NobiPower能提高系统功率因数,提升用电效率,适用于功率因数变化较稳定、用电效率低的场所; 4.NobiPower可使用于负载末端,也可使用于多路小负载的总线,当然,也可使用于总配电柜; 5.NobiPower既可单独使用,也可相互配合使用,具体情况要视现场电气参数而定,根据产品应用点(谐波含量高,功率因数较低)各次谐波电流含量来确定配备具有滤除主要谐波的NobiPower(多台同时使用); 6.NobiPower仅适用于三相380V交流电网; 7.对于一个用电系统,我们从它常态(大多数负载稳定运行)时的电气参数来考虑NobiPower的应用方案。对于周期性运行、不规则性运行的设备,应单独使用NobiPower,同时,应使NobiPower与这些设备同时启停,以使整个系统应用方案能够稳定运行; 8.对于周期性运行、不规则性运行的设备,单独测量其电气参数(主要是谐波电流,该设备的谐波电流很小时则主要测量功率因数)。在测量总系统(总配电柜)电气参数时,就可以不考虑那些周期性运行、不规则性运行的设备(测量时停止这些设备或从总参数中扣除其参数),用这种规则做的方案可以很好的解决系统状态因设备状态的改变而大幅改变(主要从谐波和功率因数两个方面)。
Eco-Saver(系统节电器) 产品概述 Eco-Saver系列系统节电器是一种适用于所有用电系统的并联型节电装置。通过采用国际上最专业的瞬变抑制元件及优良的经验设计,Eco-Saver可有效过滤电网电路中的瞬变浪涌,提高设备的运行效率,延长设备的使用寿命,具有节电和保护设备的双重功效。 Eco-Saver系统节电器已经在美国、欧洲国家大量推广应用。在中国,Eco-Saver已成功应用于各个行业各种类型的用电系统,并吸引着越来越多的用户。 基本原理 Eco-Saver是一种安全节电器,通过抑制瞬变而起到安全保护与节电的作用。其节电机理主要表现在以下三个方面。 1、缓冲节电 绝大部分用电企业都装有感性电度表来反映电力使用情况。驱动电度表表盘的同时性力矩的大小,取决于电路中同时性的线电压与线电流的大小。由于瞬变是突发性的过压,它会导致作用于电度盘上的同时性力矩突然发生变化,从而导致电表转速加快。而通过Eco-Saver的应用,将从两个方面切断瞬变对电表的阶跃式冲击:一是堵截外部的来路;二是切断内部的回路。Eco-Saver可使电表的计量复归正常,用多少电,电表就正常计量多少。 2、降温节电 由于瞬变的影响,铁芯材料由于过度的磁滞而使电流损失增加,结果使感性负载,尤其是电机的运行温度上升,用电效率下降。而且,设备经常性内部发热(操作温度高)将缩短设备的使用寿命,增加维修成本。Eco-Saver的箝位电压在火线与零线间的箝位值为275V,所有高于275V的电压尖峰均被迅速抑制,从而抑制了过压,使其对末端负载和整个系统的影响减少到最轻的程度。 3、清洁节电 通用电气公司的《TECHNICAL DATA》(《技术通讯》)杂志上发表的多篇研究报告证实,瞬变会使一个用电系统的用电效率严重下降。瞬变对所有的开关装置、接触元件、线包绕组、半导体元件等,都有冲击作用,使电机、灯光及系统中所有的用电装置的用电效率下降。应用Eco-Saver之后,会使接触器及电路中的氧化性碳膜层不再生成,接触器触头表面已形成的氧化性碳膜层逐步自行剥落,舒缓阻滞,从而有效提高系统的用电效率。因此,在Eco-Saver安装使用之后,瞬变干扰将得到有效控制。 性能特点 1.采用先进的微电脑控制技术,能随时监控电 网的电压并报告电网波动情况; 2.降低尖峰电力需求,减少电量消耗高达20%。 3.用于工业和商业配电系统的瞬流浪涌保护。 4.有效控制比工业认可的静态平均雷电感应电压浪涌高约三倍的雷电感应电压。 5.固态双向元件,密封封装,除指示灯外,无可移动部件。 6.可降低电机运行温度,保护敏感电子设备。 7.能方便地在节电模式与旁路模式之间切换;
型号规格 Eco-Saver系统节电器具体细分为通用型、增强型、保护型、防爆型等四种类型。 通用型:没有附加手动旁路功能。 增强型:除了具有通用型的功效外,还具备了手动旁路功能,方便现场工程师进行节电率的测试和比较。 保护型:它不仅具有上述两种型号的功能,而且它采用了最先进的高档带自动保护的器件,是一种更安全、寿命更长的高科技产品。 防爆型:它是专门针对煤矿、石油、化工行业而设计的,除具有上述三种型号的功能外,其防爆特性适用标准有:UL、CE、Lioyds、BV、FI。防爆型扩大了Eco-Saver系列的适用范围。
适用范围 Eco-Saver是市场上最具竞争力的系统安全节电器,已经应用于广阔的领域,包括办公楼宇、宾馆、饭店、工厂、车间、银行、海关、证券交易所、冶金、矿山、煤碳、石油、纺织、食品加工、制药、酒楼、食肆、保险、娱乐场所、超级市场等。不论您是什么规模的用电单位,Eco-Saver都将在保护设备、降低电耗方面大显身手。