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| 国庆灯光秀背后隐藏的问题值得警惕 |
| 来源：炫通电气 作者：李月明 卫维 时间：2019/10/9 |
编者按 目前，国家电网公司建设配套设施完善，人们对电的质量要求越来高，然而，鲜有人知道我们在享受灯光璀璨的同时电磁波也使人体受危害。在此，我们推荐这篇文章是让人们进一步了解电磁波的危害，同时希望我们电力行业要按照中华人民共和国标准GB/T一1459一1993《电能质量公用电网谐波》明确的谐波定义标准，安排照与电网融合发展，协同推进原则确定泛在电力物联的总体架构和典型设计规约接口规范，选代完善统一数据模型，推进企业中台，国网云2、0-智能毫秒切换储能基站，加快推进5G关键技术研发与验证进一步保障电网质量监督安监测控制系统，开启新时代新征程。
2019年10月1日是中华人民共和国成立70周年的日子，为了庆祝国家70周年生日，上海、深圳、广州等地都举办了大型的灯光秀表演，光彩璀璨的灯光美轮美奂，各地区灯光秀各具特色，展示了祖国70年的辉煌成就和城市魅力，作为中华儿女为祖国繁荣昌盛深感自豪，伴随着《我和我的祖国》热曲大家陶醉在霓虹海洋当中。
以广州灯光秀为例，据广州相关媒体介绍今年国庆期间，珠江两岸景观资源和璀璨灯光全面升级，灯光秀由60万盏璀璨的红灯，分布在沿岸30栋建筑构成，展示了国旗，国徽和相关的祝福语，灯光与江面相映，让整座城市游躺在红色的海洋当中。
本次灯光秀不仅给市民和游客带来了视觉的享受，也促进了经济的发展。据统计，广州国庆期间珠江夜游增加了19.33%。很显然，令人印象深刻、富有美感与艺术感的灯光秀是城市景观的标签，这也是十分必要的。
为什么笔者却说灯光秀之下却隐藏着危险，需要警惕什么呢？首先我们需要了解LED背景灯的工作原理和国家电网对电能质量的相关标准。
LED显示屏产生谐波危害
大型LED显示屏配电一般采用大量小功率开关电源模块，单相开关电源，在使用过程中会造成零线电流异常增大，导致供电变压器低压总开关出现跳闸停电，直接影响整个大厦内的正常安全用电。同时开关电源为典型的谐波源，其谐波含量非常高。一台或者几台这样的开关电源模块产生的谐波电流对电网的影响微乎其微。但数百个UPS电源同时工作在同一个电网系统，其产生的谐波将不可忽视，其造成的电网污染对同一网内的其他设备产生不可预知的危害。
中华人民共和国国家标准GB/T-1459-1993《电能质量 公用电网谐波》明确了谐波的定义及标准。
其中谐波的危害如下：
1.谐波增加了公用电网的附加输电损耗，降低了发电、输电及用电设备的使用效率；
2.谐波会使电气仪表的测量结果不正确；
3.谐波会影响甚至严重影响用电设备的正常工作，比如谐波对电机产生附加转矩，导致不希望的机械震动、噪声，还会引入附加铜损、铁损，以及过电压，导致局部过热，绝缘老化，缩短设备使用寿命，甚至是起火，甚至是引起重大人身财产安全；
4.谐波会导致继电保护和自动装置等保护设备的误动作；
5.谐波会对邻近的通信系统造成明显的干扰，降低通信质量。当谐波频率与系统的固有频率相等时，会产生并联谐振，使谐波放大几倍，甚至几十倍。
广州炫通电气工程师使用自主研发的PQ8000高精度电能质量分析仪，针对广州某大型LED显示屏供电柜进行测试，测试结果显示：可看出电流波形已经严重畸变。LED显示屏带来的谐波污染，不仅仅是直接影响到接入电网的稳定与安全，也导致电费浪费。
电流波形严重畸变
LED显示屏播放动画时
为何会频繁出现冲击电流
大型LED显示屏的心脏——开关电源，其输入一般有滤波器来减小电源反馈到输入的纹波，输入滤波器一般有电容和电感组成∏形滤波器，由于电容器在瞬态时可以看成是短路的，当开关电源上电时，会产生非常大的冲击电流，冲击电流的幅度要比稳态工作电流高出几十倍。而大型LED显示屏在播放动画时，不仅需要调节LED的亮度，还需要不断控制LED灯开关，因此播放动画过程中，如出现大部分LED同时开关则会出现较大的冲击电流。冲击电流可引起同一网内的电压暂降,甚至破坏了其他用电设备的正常工作。
LED显示屏启动时段电流K系数趋势图
大型灯光秀之下
如何预防带来的危害
随着经济发展和各个城市的需求，大型灯光秀会越来越多。为了避免出现以上提及的危害，有以下的建议：
1.使用知名品牌的LED等元器件材料，避免材料发热导致起火。
2.使用内置整流器LED产品，如果没有需要增加整流器开关，减少谐波源。
3.大型的灯光屏幕采用独立供电的设计原则，避免与大厦其他设备共用电源。
4.LED灯光屏幕供电需要增加SVG等谐波补偿装置，减少谐波带来的危害。
5.设备维护人员应该使用专业电能质量分析仪定期巡检，将隐藏的问题可视化，提前发现问题消除问题。
预防为主，防患未然，将隐藏的问题暴露出来，提前做好充足准备，防止危害的出现，我们相信未来等灯光秀将更加精彩。
结束语
广州炫通电气科技有限公司是一家高新技术企业，专注于电能质量的监测、检测、治理、评估分析、模型仿真，提供一站式服务及专业化产品，目前产品已经在南网、国网、汽车工业、信息自动化、新能源产业得到广泛运用，广州区域可以免费一次上门电能检测服务。热线电话400-004-2722
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