方案描述

基础设施是支撑城市运行与经济社会发展的基石，涵盖范围极为广泛，主要包括：水务设施（自来水厂、污水处理厂、加压泵站）；交通设施（地铁站、铁路客运站、机场航站楼、公路隧道、港口码头）；通信基础设施（电信建筑、通信基站、数据机房）；以及大型公共建筑（体育场馆、展览中心、政府机关办公楼）等。上述场所负载类型多样且对供电可靠性要求高。

水务设施中主要包括：取水泵、送水泵、鼓风机、曝气机、搅拌器、污泥脱水机、加药设备等大量电动机类负载，变频调速技术在水处理系统中广泛应用；交通设施中主要包括：通风空调系统、自动扶梯与垂直电梯、信号电源、UPS不间断电源、通信及监控设备、照明系统等；通信基础设施中主要包括：UPS电源（单机容量大，大部分为6脉波）、开关电源（为计算机等办公设备供电，数量多）、变频空调、电梯、水泵等；体育场馆等公共建筑中则包含大量LED照明、气体放电灯等。

上述设备中，变频器、UPS、开关电源等大量非线性负载在运行中产生丰富的谐波电流。水务行业中大量使用变频器产生了谐波问题，直流屏、PLC、通信设备等电子设备使用开关模式电源也产生了一定的谐波污染。交通设施中节能照明产生3次谐波电流，为零序谐波电流，三相矢量角度一致，存在N线上谐波电流叠加情况，N相电流可达相线的3倍；开关电源启动瞬间形成电流冲击，运行过程中持续对系统产生谐波电流污染。通信设施中UPS和开关电源为主要谐波源，产生3次、5次、7次等谐波。谐波使电能的生产、传输和利用效率降低，干扰无功补偿电容器正常投切，使电气设备过热、产生振动和噪声、绝缘老化加速，甚至引发故障或烧毁。谐波还可引起电力系统局部并联谐振或串联谐振，使谐波含量放大，造成电容器等设备烧毁，引起继电保护和自动装置误动作，使电能计量出现混乱。与此同时，大量电动机类感性负载在运行中消耗大量无功电流，功率因数普遍偏低。部分场所如地铁站在夜间负荷基本停运时，感性无功接近为零，产生的容性无功甚至可达几Mkvar，无功功率倒送电力系统会导致线路电压升高和功率因数降低。谐波污染与无功问题相互叠加，严重威胁基础设施的供电安全与运行可靠性。

推荐方案

在基础设施项目低压配电系统中，配置IVL-RCS静态滤波补偿组件。该组件由滤波电容器和滤波电抗器组成，专为谐波污染配电系统的无功补偿和滤波设计。其中，电抗率为7%的RCS系列滤波补偿组件调谐频率为189Hz，在提供可靠无功补偿的同时有效抑制5次及以上谐波污染；电抗率为14%的RCS系列滤波补偿组件调谐频率为134Hz，可有效抑制3次及以上谐波污染。电容补偿装置的选择应计入配电系统中谐波的影响，并根据负荷的谐波特征配置消谐电抗器。该组件采用高耐压等级的低压滤波电容器及H级绝缘、线性度高、功耗低、过载能力强、可靠性高的滤波电抗器。对于通信机房等谐波频谱成分复杂、对电能质量要求严苛的场所，可进一步配置IVL-APF有源滤波器，与IVL-RCS静态滤波补偿组件协同工作，实现无功补偿与谐波滤除的双重治理效果。结合我公司生产的高压开关柜、低压开关柜、箱式变电站、电缆分支箱、开闭所、环网柜、充气柜、环保柜、预制舱等成套电力设备，可为基础设施项目提供从高压进线到低压配电的全链条电能质量解决方案，确保配电系统安全、稳定、高效运行。

方案收益

有效提升基础设施配电系统功率因数至0.95以上，避免因功率因数不达标产生的力率电费罚款；降低线路及变压器损耗，减少电能浪费，提高供电经济性；滤除谐波电流，保护水务设施中鼓风机、水泵等关键生产设备，保障交通设施中信号系统、通信设备、UPS等敏感负荷的可靠运行，避免对通信设备造成干扰；抑制谐波放大，消除系统谐振隐患，保护无功补偿电容器，保障无功补偿设备的稳定性；延长各类电气设备的使用寿命，减少维护与更换费用；避免因谐波造成电气隐患而引起的事故。方案兼具节能降耗与运行可靠双重效益，为基础设施领域提供高品质的电力保障。