通信电源系统的谐波分析与治理探讨

通信电源系统谐波分析与治理探讨
  摘要:通信电源在通信系统中起着至关重要的作用。但是在日常应用中,通信电源却常常受到谐波方面的影响,导致供电系统电压以及电流不稳定,导致功率下降。所以要确保通信电源系统安全、可靠、不间断稳定运行,值勤人员必须采取合理方式抑制与治理谐波。本文通过对谐波的简单分析,提出了治理方案,仅供参考借鉴。
        关键词:通信电源系统;谐波;治理
        随着电力系统大力发展,非线性电子装置也被大众熟知。但是正是由于这些非线性电子装置的广泛应用,致使通信电网中产生了大量谐波,谐波越多,供电质量就会受到越大程度的影响,因此抑制与治理谐波非常重要。
        一、谐波在通信电源系统中产生的影响
        一般在电力通信电源系统中,电压已经有明确的规定,因此相关人员在设置通信电源系统电压时,要根据国家规定要求进行设置。通常而言,在不受到任何干扰的情况下,电源能够为电网提供50Hz左右的电压,此时该电压不仅属于单一频率,而且非常稳定。但是由于谐波的存在,通信电源系统受到了非常巨大的影响,电压浮动值已经不能满足现有要求,也不是单一频率,这就大大影响了负载运行情况。同时还会加剧变压器的漏磁、铜损现象,甚至
会使变压器的铁芯在磁通量发生高频交变时出现涡流现象。这不但会降低电网的运行下来,还会造成大量能源浪费。
        二、通信电源系统中谐波治理的重要性
1苯基1丙酮        通信电源系统会出现谐波,究其根本原因是机房中有很多非线性设备,比如变频空调、服务器等,这些非线性设备产生了大量谐波,直接影响了电能供应质量。为了能够让谐波的危害性降低到最小程度,谐波治理就显得非常重要。通信电源系统有两种负载,一种是保障负载,即为开关电源、空调等,而另一种是非保障负载,即为照明、电梯等方面的负载。因为整流或者是滤波等元器件自身的功率非常大,当这些非线性元器件接到开关电源中时,就会出现很多的谐波电流,这些谐波的出现会导致电压波形变形,由此系统功率会受到非常严重的影响。如果不对UPS中的谐波加以处理,会使得谐波电流含量占50%左右,而电压含量却低于11%,功率因素仅在0.7-0.85之间。之前人们对谐波并不重视,所以很多开关电源生产厂家生产的产品具有非常多的谐波电流,以3000A的开关电源为例,如果负载率达到了50%,而谐波电流可能就占到了40%,而这其中有效功率不到8%。这对整个通信电源系统来说都非常不利。
        三、通信电源系统谐波治理方法
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        (一)滤波设备的合理选择
        1.无源滤波器
        目前在通信电源系统中,LC无源滤波器的应用较为广泛,此种装置可以用来进行谐波补偿。其应用的最大优点就是过滤效果显著,且使用方法非常简单方便,能够很好的保证运行环境安全。但是此种方法也有一定的劣势,比如需要应用非常多的元器件,如果不加以合理利用,可能会有很多资源被浪费,节能性非常差。
        2.有源滤波器
        有源滤波器在消除谐波过程中,可对系统中的谐波实施动态补偿,可有效降低高次谐波电流引发的线路以及设备损耗等,并能实现谐波变化的跟踪补偿,具有良好的谐波抑制效果,但其结构复杂,以及在实施补偿中产生的功耗较高。
        3.混合型滤波器
        混合型滤波器在应用中,可将其串联在负载、无源滤波器与电源之间,有源滤波器视作一个抗阻器件,其对谐波抗阻表现为高阻,而对基波则的抗阻则为0,从而避免了电网中谐波的流入,达到隔离谐波、避免谐振的作用。
        (二)滤波设备安装与调试。
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        在通信电源系统中选择一个恰当位置安装滤波器也非常重要,一般而言,谐波会受到时间的影响,时间变化,谐波也会发生波动,但是如果能够合理安装滤波器,就能够解决这一问题,可以抑制系统中存在的大量谐波。
        在安装谐波治理设备之前,应合理选择滤波设备的容量I。若设在滤波设备安装处实际测得的谐波电流值为I0,选择的谐波实测量用THDi表示,则安装的滤波设备需满足以下条件:I≥(THDi实测值-THDi目标值)
遥控器外壳        在设备安装过程中,首先应正确选取其安装位置,同时还需留出足够的空间,以便于谐波治理设备的调试与维护。同时,在安装过程中,进行设备接线时,应严格检查输入的驻点参数,确保其满足设备安装的技术规范要求。再次,在导线敷设时,还需确保其接线端子与导线截面积能够对应于工作电流,并留有足够的裕量,以确保滤波设备在进行高次谐波补偿过程中的安全运行。最后,在完成安装之后,在经检查,确保接线无误之后,还需依据调试图进行设备调试,在滤波设备正常运行情况下,方可投入谐波治理之中。
        (三)谐波电流的计算
        由于谐波电流计算涉及到诸多因素,尤其是在实际发生的现场更为复杂,很多设备即使谐波源,同时也是吸收谐波的消谐装置。在这种情况下,收集到完整的电气设备谐波数
据是很困难的,在此提出谐波电流计算的经验公式,以满足工程设计要求。
        ITHD=k1×k2×THDi (1)
        其中,ITHD——谐波电流,A;
插卡式摄像头        k1——负荷率,即计算负荷占变压器额定容量的比例,通常在0.5~0.8之间;
        k2——综合治理系数,通常在0.2~01.0之间;
        THDi——谐波电流畸变率,通常在10%~35%之间。
        例如,某电厂,一台空冷变压器的额定容量为2500kVA,负荷率k1为0.8,综合治理系数k2取0.7,谐波电流畸变率取25%。由公式(1),
多媒体调度台        得ITHD=0.8×0.7×25%=505.2A
        得出估算的谐波电流值,便可进一步选出适当的APF产品,从而避免了谐波电流值估算过大或过小,从而影响APF的谐波消除效果。
        (四)谐波谐振的治理
        谐波谐振对通信电源系统运行有着非常大的不利影响,因此治理谐波的过程中,实际上就是在治理谐波谐振,具体的解决方法如下:①值勤人员要尽可能的减少谐波源;②尽量控制带有谐波源的谐波电流进入到电网中;③在谐波源前应该安装设置滤波器,能够有
效避免谐波电流进入到通信电源系统中;④通信电源系统参数要尽量避开谐波谐振区间。值勤人员可以调整补偿电容器组数,以此让整个系统参数发生变化,这样就可能避免谐振区域,此外,在确保功率因素不发生任何变化时,可以对系统内容性参数进行调整,也能够避开谐振。
        四、结语
        总之,非线性电子装置的应用,使得非线性负荷随着增加,通信电源也因此受到了谐波非常严重的影响。由于谐波之间能够叠加,损耗一定功率,这使得电网利用效率大为下降。在抑制与治理谐波问题上,工作人员首先要对谐波源类型、所具备的特性、产生机理等进行有效根治,以此才可以有针对性的应用方法,来抑制谐波。
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004(12)
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