商業(yè)建筑與醫(yī)院電能質(zhì)量優(yōu)化解決方案概述

隨著現(xiàn)代城市的快速發(fā)展，大規(guī)模的商業(yè)綜合體已經(jīng)成為“一站式”休閑購物中心的主流。數(shù)量龐大、種類多樣的用電設(shè)備使得商業(yè)綜合體對電能質(zhì)量提出了更高的要求，與之情況類似的，還有不斷引入各種新型、復(fù)雜的先進(jìn)醫(yī)療設(shè)備的大型現(xiàn)代化綜合醫(yī)院。

因此，人們對于電能質(zhì)量的優(yōu)化方案也日漸重視。然而通過大量的實地走訪與調(diào)研，我們發(fā)現(xiàn)，隨著商業(yè)綜合體和醫(yī)院行業(yè)的負(fù)載越來越復(fù)雜，目前許多此類工況的低壓0.4kV系統(tǒng)的電能質(zhì)量優(yōu)化方案太過簡單，無功補(bǔ)償方案選型并不合理，已然難以適應(yīng)當(dāng)下的補(bǔ)償需求。

 

補(bǔ)償設(shè)備成擺設(shè)？ 方案選型不當(dāng)造成的普遍問題：

1）補(bǔ)償設(shè)備無法投入

2）系統(tǒng)含有容性無功

3）N線電流較大

4）系統(tǒng)含有諧波（突出）

......

電能質(zhì)量原因分析：

1）補(bǔ)償容量仍然基于傳統(tǒng)設(shè)計，即按照變壓器容量的30%、25%、20%等；

2）補(bǔ)償柜采用傳統(tǒng)補(bǔ)償組件（LC、串聯(lián)7%電抗率）；

3）補(bǔ)償方案未考慮負(fù)載類型及單負(fù)載實際狀況

選型不當(dāng)造成補(bǔ)償設(shè)備一直處于“不作為”狀態(tài)，形同虛設(shè)，不但浪費了資金，系統(tǒng)問題也未得到改善與解決。

負(fù)載開啟補(bǔ)償設(shè)備無法投入

縱觀以上，我們認(rèn)為業(yè)主、設(shè)計院設(shè)計者，在關(guān)注電能質(zhì)量產(chǎn)品品牌、品質(zhì)、服務(wù)的同時，更應(yīng)該關(guān)注電能質(zhì)量整體解決方案，使補(bǔ)償設(shè)備能夠發(fā)揮最大的作用。

電能質(zhì)量方案選型到底如何pick？

在了解項目背景后，應(yīng)更多考慮負(fù)荷類型、設(shè)計構(gòu)架、負(fù)載搭配及詳細(xì)參數(shù)等，這些因素將直接決定最佳電能質(zhì)量方案的選擇。

主要負(fù)載

商業(yè)綜合體和醫(yī)院行業(yè)常見的負(fù)載主要包括空調(diào)、電梯/扶梯、照明、風(fēng)機(jī)、水泵、消防泵、顯示屏、計算機(jī)等。

1）空調(diào)：中央空調(diào)、冷水主機(jī)等，啟動方式包括直接起動、軟起動、變頻起動；

2）電梯/扶梯：有變頻、無變頻；

3）照明：熒光照明、LED照明、白熾燈等；

4）風(fēng)機(jī)：直流風(fēng)機(jī)、變頻風(fēng)機(jī)、普通風(fēng)機(jī)等；

5）水泵：有變頻、無變頻；

6）其它

實測負(fù)載諧波電流頻譜圖：

電能質(zhì)量選型分析

同一負(fù)載有多種參數(shù)配置，如果按照固定單一方式考慮補(bǔ)償設(shè)計選型，顯然不妥。我們需要對各種參數(shù)配置做精細(xì)化的了解，補(bǔ)償容量應(yīng)針對不同的負(fù)載參數(shù)配置做相應(yīng)調(diào)整，有些需求大，如：直起空調(diào)、軟起空調(diào)、無變頻電梯、普通水泵等；有些需求小，如：12脈變頻空調(diào)、電梯等；有些無需求，如LED照明、高頻空調(diào)、電梯等，對容性無功不感興趣，有些場合會需要一些感性無功。

此外，不同負(fù)載搭配，可以很好地形成互補(bǔ)，比如LED照明、高頻驅(qū)動的負(fù)載可以很好地與消防水泵、普通負(fù)載等混搭設(shè)計，從而減少補(bǔ)償容量，降低造價成本。

針對3次諧波較大的系統(tǒng)，串聯(lián)7%電抗器會對3次諧波電流有明顯的放大作用，需防止諧波放大。條件允許時建議有效消除3次諧波，減少N線電流值。

 

電能質(zhì)量方案建議

變壓器低壓0.4kV側(cè)電能質(zhì)量方案選型配置表如下：

負(fù)載類型	電能質(zhì)量方案	無功補(bǔ)償容量kvar	有源濾波容量A
無變頻+無LED	LC補(bǔ)償	負(fù)載容量25%-30%	—
6脈變頻+ LED	LC補(bǔ)償/ SVG+APF	負(fù)載容量20%-25%	負(fù)載電流20%-30%
12脈變頻+ LED	SVG+APF	負(fù)載容量10%-15%	負(fù)載電流15%
高頻+LED	SVG+APF	負(fù)載容量5%-10%	負(fù)載電流10%

注：該表僅供參考，具體方案還需結(jié)合現(xiàn)場具體情況

技術(shù)在創(chuàng)新、科技在進(jìn)步，設(shè)計與選型也應(yīng)跟上時代的步伐，市場更需要精細(xì)化、專業(yè)化的解決方案。