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有源滤波器在剧场建筑的应用

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人气:-发表时间:2018-10-11 10:45【

  剧场的舞台照明往往采用可控硅调光设备,可控硅调光设备在使用过程中,将使电源波形非正弦化,造成多项奇次谐波分量较大。实验表明,采用Y/Y0接线方式的电源变压器,在三相对称满负荷下,可控硅触发导通角在90°时波形畸变率高达60%以上,形成的三次谐波在变压器铁件中引起的热损失可达变压器额定输出容量的16%,变压器不能满载使用。若在同等条件下电源变压器采用△/Y接线方式,由于△形回路为不对称零序电热构成通路,零序磁通相互抵消,使3次谐波产生的变压器铁件热损失仅为变压器额定容量的0.024%左右,变压器可以满载运行。另外Y/Y0接线方式比△/Y接线方式所引起的相电压偏移大得多。所以,剧场的电源变压器宜采用接线方式为△/Y0 的变压器。

  当正弦波电压施加在非线性电路上时,电流就变成非正弦波,非正弦波电流在电网阻抗上产生压降,会使电压波形也变为非正弦波。对非正弦波进行傅立叶级数分解,其中频率与工频相同的分量称为基波,频率大于基波的分量称为谐波。如今广泛使用的负载大部分是非线性的,如UPS、整流器、变频器、电梯、空调、节能灯(荧光灯)、复印机、电弧炉、焊接设备等等,这些非线性负载会产生大量的谐波电流并注入到电网中,使电网电压产生畸变,这种谐波“污染”会对电网和用户产生严重的危害。

  有源滤波器则主要是由电力电子元件组成电路,使之产生一个与系统的谐波同频率、同幅度,但相位相反的谐波电流与系统中的谐波电流抵消。有源滤波器具有高度可控性和快速响应性,能补偿各次谐波,可抑制闪变、补偿无功,有一机多能的特点;且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;但由于受到电力电子元件耐压,额定电流的发展限制,成本极高。然而随着电力电子技术的不断发展,有源滤波技术作为改善电能质量的关键技术,其应用范围也将从补偿用户自身的谐波向改善整个电力系统的电能质量的方向发展。

  就地设置有源滤波器适用于谐波源设备相对集中且设备功率较大的场所,如剧场的舞台灯光调光配电机房内,舞台音响、同声翻译的电声设备旁等。通过就地设置有源滤波器,能最有效消除此类非线性设备产生的谐波对其供电电网的反馈,减少其对相邻配电网上其他设备的传输干扰。其配电电流也因其电源的洁净和高功率因数,规格截面的选择也控制在最佳状态,从而减少了无功电能在缆线上的损耗。

有源滤波器

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