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劇場劇院電能質量解決方案
日期：2025-05-01 10:37
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摘要：
劇場劇院電能質量特點：
現階段隨著人們物質生活的不斷提高，對精神素質生活的要求也不斷提高，各地文化中心不斷增加，而作為文化中心的核心項目劇場劇院也在普遍引入現代化的演藝輔助調控係統。劇場劇院應用的主要電氣設備中，含有大量的舞台燈光調光設備及變頻舞台機械設備等，這些負荷由於其整流逆變等工作特性，產生了大量的諧波汙染，諧波汙染會引起配電係統電壓、電流波形畸變，使得配電係統電能質量下降。係統電能質量的低劣可能會影響到劇場其他精密設備的運行；乾擾音響設備；導致控製係統失靈、紊亂；無故斷電；加大電氣火災隱患度；影響通訊及轉播信號等等，嚴重影響劇院舞台的正常工作、演出，存在巨大的**隱患。
劇場劇院諧波汙染的特點及現狀：
劇場主要的諧波源設備為可控矽調光設備，其產生的諧波以3次諧波為主；另外，舞台變頻機械設備也是係統主要的諧波源，其產生的諧波以5、7次諧波為主；
諧波對劇場劇院配電係統的危害：
劇場配電係統諧波汙染將增加輸電、供電和用電設備的額外附加損耗，使設備的溫度過熱，降低設備的利用率和經濟效益，並給劇場增加額外的電能損耗，嚴重時可能造成電氣火災，具有極大的**隱患。
1 .電力諧波對電力電容器的影響：
電網諧波使電容器損耗功率增加，加速電力電容器老化，從而縮短電容器的使用壽命。在諧波嚴重的情況下，還會使電容器鼓肚、擊穿或爆炸。
2 .電力諧波對變壓器的影響：
諧波電流使變壓器的銅耗增加，同時諧波電流的增加會使變壓器局部嚴重過熱，輕則縮短變壓器的使用壽命，重則導致變壓器燒毀。
3.對電力電纜的危害
由於諧波次數高頻率上升，再加之電纜導體截麵積越大趨膚效應越明顯，從而導致導體的交流電阻增大，使得電纜的答應通過電流減小，集膚效應增加，嚴重時可能引發電氣火災。
4.對供配電線路的危害：
① 影響線路的穩定運行：繼電保護易產生誤動或拒動，從而嚴重威脅供配電係統的穩定與**運行。
② 影響電網的質量:劇場調光及照明設備等負載，會產生大量的奇次諧波，其中3次諧波的含量較多，三相配電線路中，相線上的3的整數倍諧波在中性線上會疊加，使中性線的電流值等同甚至超過相線上的電流，從而造成中性線發熱量過大，嚴重時可能引發電氣火災；另外，相同頻率的諧波電壓與諧波電流要產生同次諧波的有功功率與無功功率，從而降低電網電壓，浪費電網的容量。
5.對用電設備的危害：
① 係統低壓開關設備及漏電斷路器可能因諧波產生誤動作，無故停電，影響演出的正常進行。
② 電力係統中的諧波通過電磁感應、靜電感應與傳導方式耦合到弱電係統中，產生乾擾，影響劇場消防、監控、音響、轉播、控製等弱電控製係統的正常工作，存在極大的**隱患。
③ 諧波汙染還會增加劇場照明設備的故障率，增加運營成本。
④ 劇場配電係統諧波還可能會使劇場舞台機械設備控製失靈、故障率增加，造成演出損失。
諧波治理的必要性及效益:
經過諧波保護裝置對係統諧波汙染的治理，可以大大降低係統中諧波含量，降低係統故障率，消除係統**隱患，提高係統容量利用率，減少日常維護量，節約電能。
1、保持配電係統的供電可靠性和連續性,保障劇院活動及演出**；
2、降低因諧波導致的設備升溫、老化，降容和損壞，提高設備的使用效率，釋放係統容量，減少電氣設備投資；
3、消滅係統的一個**隱患點，使**防護升級；
4、提高電能使用的功率因數；
5、提升電能質量，節能減排，保護環境；
6、減少由於電能質量問題帶來的演出故障及影響，提升服務質量。
KYXBQ諧波保護裝置解決方案（舉例）：
1、項目描述：
某文化中心核心劇院配置的舞台燈光係統主要由可控矽調光係統等非線性負載組成，這些非線性負載在工作過程中產生了大量的諧波汙染，這種諧波“汙染”會對配電網絡和用戶產生嚴重的危害，構成了中心供配電係統運行的**隱患；嚴重影響演播工藝質量，演播係統、音響係統可能遭受無故斷電、受到電力乾擾及交流噪音乾擾等，嚴重影響演出及轉播質量等；同時，大量無功諧波電流注入係統，占用了係統容量，增加了係統運行負擔，在對係統造成危害的同時造成了電能的無謂浪費，嚴重降低了電力係統的電能質量，必需加以治理。
2、現場信息：
治理對象：可控矽調光係統（調光控製機房）
係統單線圖：
係統電壓為400V；
電壓畸變率MAX,THDu=2.5%；
電流畸變率MAX,THDi=17.6%；
中性線電流MAX，In=234A
目標：諧波電流滿足：電流畸變率<=5%； 中性線電流降低至少2/3；
3、實際測試數據：
4、技術方案（部分補償） ：
備注：調光控製機房部分治理，有效抑製調光係統的諧波汙染。由於係統采用一用一備輪換倒閘的雙路供電，因此同樣配置KYXBQ諧波保護裝置為1:1互備安裝方式。
5、治理效果：
6、總結：
該係統中由於可控矽調光非線性負載的使用，產生大量的諧波電流，特彆是由3次諧波引起的中性線電流過高，不僅嚴重影響了係統穩定性，給係統運行帶來了巨大的**隱患。當KYXBQ諧波保護裝置投入運行後後，有效的抑製了係統的諧波汙染，電壓電流波形畸變都明顯得到改善，由原來的畸變波形變為趨於正弦波的標準波形，頻譜諧波含量均大幅下降，含量已基本消除至極小。中性線電流由原來的234A降低為41A，極好的提升了係統電能質量，改善了係統工作電源的質量，為配電網絡中的各個負載提供理想的電源支持，能顯著提高用電設備工作可靠性，提高用電設備工作效率，釋放係統容量冗餘，消除係統**隱患，讓係統在配電**方麵邁上一個新的階梯。 該類應用同樣適用於含有大量照明係統的體育場館照明配電係統諧波治理。
現階段隨著人們物質生活的不斷提高，對精神素質生活的要求也不斷提高，各地文化中心不斷增加，而作為文化中心的核心項目劇場劇院也在普遍引入現代化的演藝輔助調控係統。劇場劇院應用的主要電氣設備中，含有大量的舞台燈光調光設備及變頻舞台機械設備等，這些負荷由於其整流逆變等工作特性，產生了大量的諧波汙染，諧波汙染會引起配電係統電壓、電流波形畸變，使得配電係統電能質量下降。係統電能質量的低劣可能會影響到劇場其他精密設備的運行；乾擾音響設備；導致控製係統失靈、紊亂；無故斷電；加大電氣火災隱患度；影響通訊及轉播信號等等，嚴重影響劇院舞台的正常工作、演出，存在巨大的**隱患。
劇場劇院諧波汙染的特點及現狀：
劇場主要的諧波源設備為可控矽調光設備，其產生的諧波以3次諧波為主；另外，舞台變頻機械設備也是係統主要的諧波源，其產生的諧波以5、7次諧波為主；
諧波對劇場劇院配電係統的危害：
劇場配電係統諧波汙染將增加輸電、供電和用電設備的額外附加損耗，使設備的溫度過熱，降低設備的利用率和經濟效益，並給劇場增加額外的電能損耗，嚴重時可能造成電氣火災，具有極大的**隱患。
1 .電力諧波對電力電容器的影響：
電網諧波使電容器損耗功率增加，加速電力電容器老化，從而縮短電容器的使用壽命。在諧波嚴重的情況下，還會使電容器鼓肚、擊穿或爆炸。
2 .電力諧波對變壓器的影響：
諧波電流使變壓器的銅耗增加，同時諧波電流的增加會使變壓器局部嚴重過熱，輕則縮短變壓器的使用壽命，重則導致變壓器燒毀。
3.對電力電纜的危害
由於諧波次數高頻率上升，再加之電纜導體截麵積越大趨膚效應越明顯，從而導致導體的交流電阻增大，使得電纜的答應通過電流減小，集膚效應增加，嚴重時可能引發電氣火災。
4.對供配電線路的危害：
① 影響線路的穩定運行：繼電保護易產生誤動或拒動，從而嚴重威脅供配電係統的穩定與**運行。
② 影響電網的質量:劇場調光及照明設備等負載，會產生大量的奇次諧波，其中3次諧波的含量較多，三相配電線路中，相線上的3的整數倍諧波在中性線上會疊加，使中性線的電流值等同甚至超過相線上的電流，從而造成中性線發熱量過大，嚴重時可能引發電氣火災；另外，相同頻率的諧波電壓與諧波電流要產生同次諧波的有功功率與無功功率，從而降低電網電壓，浪費電網的容量。
5.對用電設備的危害：
① 係統低壓開關設備及漏電斷路器可能因諧波產生誤動作，無故停電，影響演出的正常進行。
② 電力係統中的諧波通過電磁感應、靜電感應與傳導方式耦合到弱電係統中，產生乾擾，影響劇場消防、監控、音響、轉播、控製等弱電控製係統的正常工作，存在極大的**隱患。
③ 諧波汙染還會增加劇場照明設備的故障率，增加運營成本。
④ 劇場配電係統諧波還可能會使劇場舞台機械設備控製失靈、故障率增加，造成演出損失。
諧波治理的必要性及效益:
經過諧波保護裝置對係統諧波汙染的治理，可以大大降低係統中諧波含量，降低係統故障率，消除係統**隱患，提高係統容量利用率，減少日常維護量，節約電能。
1、保持配電係統的供電可靠性和連續性,保障劇院活動及演出**；
2、降低因諧波導致的設備升溫、老化，降容和損壞，提高設備的使用效率，釋放係統容量，減少電氣設備投資；
3、消滅係統的一個**隱患點，使**防護升級；
4、提高電能使用的功率因數；
5、提升電能質量，節能減排，保護環境；
6、減少由於電能質量問題帶來的演出故障及影響，提升服務質量。
KYXBQ諧波保護裝置解決方案（舉例）：
1、項目描述：
某文化中心核心劇院配置的舞台燈光係統主要由可控矽調光係統等非線性負載組成，這些非線性負載在工作過程中產生了大量的諧波汙染，這種諧波“汙染”會對配電網絡和用戶產生嚴重的危害，構成了中心供配電係統運行的**隱患；嚴重影響演播工藝質量，演播係統、音響係統可能遭受無故斷電、受到電力乾擾及交流噪音乾擾等，嚴重影響演出及轉播質量等；同時，大量無功諧波電流注入係統，占用了係統容量，增加了係統運行負擔，在對係統造成危害的同時造成了電能的無謂浪費，嚴重降低了電力係統的電能質量，必需加以治理。
2、現場信息：
治理對象：可控矽調光係統（調光控製機房）
係統單線圖：
係統電壓為400V；
電壓畸變率MAX,THDu=2.5%；
電流畸變率MAX,THDi=17.6%；
中性線電流MAX，In=234A
目標：諧波電流滿足：電流畸變率<=5%； 中性線電流降低至少2/3；
3、實際測試數據：
4、技術方案（部分補償） ：
備注：調光控製機房部分治理，有效抑製調光係統的諧波汙染。由於係統采用一用一備輪換倒閘的雙路供電，因此同樣配置KYXBQ諧波保護裝置為1:1互備安裝方式。
5、治理效果：
6、總結：
該係統中由於可控矽調光非線性負載的使用，產生大量的諧波電流，特彆是由3次諧波引起的中性線電流過高，不僅嚴重影響了係統穩定性，給係統運行帶來了巨大的**隱患。當KYXBQ諧波保護裝置投入運行後後，有效的抑製了係統的諧波汙染，電壓電流波形畸變都明顯得到改善，由原來的畸變波形變為趨於正弦波的標準波形，頻譜諧波含量均大幅下降，含量已基本消除至極小。中性線電流由原來的234A降低為41A，極好的提升了係統電能質量，改善了係統工作電源的質量，為配電網絡中的各個負載提供理想的電源支持，能顯著提高用電設備工作可靠性，提高用電設備工作效率，釋放係統容量冗餘，消除係統**隱患，讓係統在配電**方麵邁上一個新的階梯。 該類應用同樣適用於含有大量照明係統的體育場館照明配電係統諧波治理。
