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广播电视工程中无功补偿与谐波治理的研究和应用

作　者: 高楠
导　师: 鲍海
学　校: 华北电力大学
专　业: 电气工程
关键词: 广播电视工程无功补偿谐波 TAPF
分类号: TM761.12
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 21次
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内容摘要

广播电视工程中空调、水泵等设备负荷量较大,将产生较大的无功功率,同时大量电子信息产品和调光硅柜的使用会产生大量的谐波电流,会对广电行业的无功补偿装置产生影响,不利于功率因数的改善,甚至造成无功补偿装置的致命性破坏。同时,大量的谐波电流还会造成其他一些安全隐患,甚至重大事故。例如,电缆的发热,甚至造成电气火灾问题；变压器的过热,甚至烧毁问题；电力仪表测量误差巨大,直接造成经济损失的问题；水泵、风机等电动机设备抖动、发热,无法正常工作的问题；保护装置的误动作,扩大事故范围的问题等。因此,在电气系统设计中,应对无功功率进行补偿并尽量抑制谐波对系统的影响。特别是随着经济的发展,人们对电能质量的要求越来越高,所以无功补偿和有源滤波技术越来越被人们所关注。广播电视系统作为党的喉舌,政府的战略阵地,其政治任务和责任非常重大,不允许有任何闪失。特别是供配电系统作为广播电视安全播出的技术保障系统之一,要求做到保障有力。因此,作为一名广播电视系统的建筑电气工程师,更应该清醒而深刻的认识到无功补偿和谐波治理的重要意义和方法。该论文主要取得了以下几方面的成果：1.通过对三种典型的广播电视工程(广播电视中心、发射塔和发射台)的负荷计算,详细研究了广播电视工程的无功负荷特点。2.通过对广播电视工程中常用的各种主要负荷单体所产生的谐波特性分析,他们是计算机、打印机等办公用品、照明设备、空调、电梯、UPS等,详细研究了广播电视工程的谐波概况。3.通过对广播电视工程回访采集到的大量现场资料,总结归纳出常见的安全隐患类型,并详细剖析了这些安全隐患的成因,使人们对这些安全隐患的认识上升到理论的高度,为提出合理可行的解决方案做准备。4.归纳总结了广播电视工程设计过程中对无功补偿和谐波治理的常规解决方案,并提出改进设想。5.最后,顺应无功补偿装置的发展潮流和技术创新点,介绍了新产品TAPF(电力有源滤波和无功综合补偿器)的技术和应用,避免了过补偿、欠补偿的发生和谐波的干扰,提高了广播电视行业建筑的供电质量和安全可靠性。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-11
第1章引言  11-28
  1.1 选题背景和意义  11-14
    1.1.1 无功功率补偿的作用  11-12
    1.1.2 电容器补偿的缺陷  12
    1.1.3 谐波干扰所引发的其他相关问题  12-14
  1.2 低压配电网无功补偿与调谐滤波技术概述  14-26
    1.2.1 低压配电网无功补偿的方式  14
    1.2.2 无功功率补偿容量的选择方法  14-16
      1.2.2.1 单负荷就地补偿容量的选择的几种方法  15
      1.2.2.2 多负荷补偿容量的选择  15-16
    1.2.3 无功补偿技术及装置  16-19
      1.2.3.1 早期的无功补偿技术及装置  16
      1.2.3.2. 基于柔性交流输电系统(FACTS)的无功补偿技术及装置  16
      1.2.3.3 基于电力电子逆变技术的无功补偿技术及装置  16-18
      1.2.3.4 小结  18-19
    1.2.4 无功补偿装置的投切方式  19-20
      1.2.4.1 延时投切方式  19
      1.2.4.2 瞬时投切方式  19
      1.2.4.3 混合投切方式  19-20
    1.2.5 无功功率补偿控制器  20
      1.2.5.1 功率因数型控制器  20
      1.2.5.2 无功功率(无功电流)型控制器  20
      1.2.5.3 用于动态补偿的控制器  20
    1.2.6 滤波补偿系统  20-23
      1.2.6.1 有源滤波器  20-22
      1.2.6.2 无源滤波器  22-23
      1.2.6.3 有源滤波器和无源滤波器的优缺点  23
    1.2.7 无功补偿的量化标准  23-24
    1.2.8 电力谐波相关的标准  24-26
      1.2.8.1 国际通用的IEEE 519标准  24-25
      1.2.8.2 GB 14549标准  25-26
  1.3 问题的提出  26-27
  1.4 本文主要解决的问题  27-28
第2章广播电视行业用电负荷的分析  28-43
  2.1 广播电视行业用电负荷特点概述  28-37
    2.1.1 广播电视中心的负荷特点  28-33
    2.1.2 广播电视发射塔的负荷特点  33-34
    2.1.3 发射台的负荷特点  34-37
  2.2 广电工程负荷谐波分析  37-42
    2.2.1 计算机  37-38
    2.2.2 打印机、传真机、复印机  38
    2.2.3 照明设备  38-40
    2.2.4 空调  40-41
    2.2.5 电梯  41
    2.2.6 UPS  41-42
  2.3 广电工程负荷特点小结  42-43
第3章谐波对广电建筑工程造成的安全隐患的理论分析及解决方案  43-51
  3.1 广电工程中存在的电气问题  43
  3.2 对以上问题的理论分析  43-46
    3.2.1 电缆过热  43
    3.2.2 变压器过热  43-44
    3.2.3 电力仪表等电子设备精度降低  44
    3.2.4 水泵、风机等电动机抖动、发热  44-45
    3.2.5 保护装置的误动作  45
    3.2.6 无功补偿装置发热、甚至烧毁  45-46
  3.3 无功补偿和谐波治理方案  46-51
    3.3.1 无功补偿方案  46-47
    3.3.2 谐波治理方案  47-50
    3.3.3 无功补偿和谐波治理同时解决的方案  50-51
第4章新型无功补偿与调谐滤波装置介绍  51-55
  4.1 TAPF电力有源滤波和无功综合补偿器的介绍  51-52
  4.2 TAPF技术优势  52-53
  4.3 TAPF产品优势  53-55
第5章无功补偿与谐波治理在实际工程中的应用  55-70
  5.1 无功补偿和谐波治理问题分别解决  55-58
  5.2 采用消谐滤波补偿装置,来弥补电容器补偿的不足  58-60
  5.3 利用低压TAPF电力有源滤波和无功综合补偿器来改善功率因数和谐波  60-69
  5.4 小结  69-70
第6章结论与展望  70-72
参考文献  72-75
攻读硕士学位期间发表的学术论文及其它成果  75-76
致谢  76-77
作者简介  77

广播电视工程中无功补偿与谐波治理的研究和应用

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