商業(yè)建筑與醫(yī)院電能質量優(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、種類多樣的用電設備使得商業(yè)綜合體對電能質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、復雜的先進醫(yī)療設備的大型現(xiàn)代化綜合醫(yī)院。

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

 

補償設備成擺設？ 方案選型不當造成的普遍問題：

1）補償設備無法投入

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）

......

電能質量原因分析：

1）補償容量仍然基于傳統(tǒng)設計，即按照變壓器容量的30%、25%、20%等；

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

3）補償方案未考慮負載類型及單負載實際狀況

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

負載開啟補償設備無法投入

縱觀以上，我們認為業(yè)主、設計院設計者，在關注電能質量產(chǎn)品品牌、品質、服務的同時，更應該關注電能質量整體解決方案，使補償設備能夠發(fā)揮最大的作用。

電能質量方案選型到底如何pick？

在了解項目背景后，應更多考慮負荷類型、設計構架、負載搭配及詳細參數(shù)等，這些因素將直接決定最佳電能質量方案的選擇。

主要負載

商業(yè)綜合體和醫(yī)院行業(yè)常見的負載主要包括空調、電梯/扶梯、照明、風機、水泵、消防泵、顯示屏、計算機等。

1）空調：中央空調、冷水主機等，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）風機：直流風機、變頻風機、普通風機等；

5）水泵：有變頻、無變頻；

6）其它

實測負載諧波電流頻譜圖：

電能質量選型分析

同一負載有多種參數(shù)配置，如果按照固定單一方式考慮補償設計選型，顯然不妥。我們需要對各種參數(shù)配置做精細化的了解，補償容量應針對不同的負載參數(shù)配置做相應調整，有些需求大，如：直起空調、軟起空調、無變頻電梯、普通水泵等；有些需求小，如：12脈變頻空調、電梯等；有些無需求，如LED照明、高頻空調、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，不同負載搭配，可以很好地形成互補，比如LED照明、高頻驅動的負載可以很好地與消防水泵、普通負載等混搭設計，從而減少補償容量，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。

 

電能質量方案建議

變壓器低壓0.4kV側電能質量方案選型配置表如下：

負載類型	電能質量方案	無功補償容量kvar	有源濾波容量A
無變頻+無LED	LC補償	負載容量25%-30%	—
6脈變頻+ LED	LC補償/ SVG+APF	負載容量20%-25%	負載電流20%-30%
12脈變頻+ LED	SVG+APF	負載容量10%-15%	負載電流15%
高頻+LED	SVG+APF	負載容量5%-10%	負載電流10%

注：該表僅供參考，具體方案還需結合現(xiàn)場具體情況

技術在創(chuàng)新、科技在進步，設計與選型也應跟上時代的步伐，市場更需要精細化、專業(yè)化的解決方案。