有源电力滤波器装置的原理及特点
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可编辑修改精选全文完整版有源电力滤波器的基本原理和分类1.有源电力滤波器的基本原理有源电力滤波器系统主要由两大部分组成,即指令电流检测电路和补偿电流发生电路。
图1 有源滤波器示意图指令电流检测电路的功能主要是从负载电流中分离出谐波电流分量和基波无功电流,然后将其反极性作用后发生补偿电流的指令信号。
电流跟踪控制电路的功能是根据主电路产生的补偿电流,计算出主电路各开关器件的触发脉冲,此脉冲经驱动电路后作用于主电路。
这样电源电流中只含有基波的有功分量,从而达到消除谐波与进行无功补偿的目的。
根据同样的原理,电力有源滤波器还能对不对称三相电路的负序电流分量进行补偿。
有源电力滤波器的主电路一般由PWM逆变器构成。
根据逆变器直流侧储能元件的不同,可分为电压型有源滤波器(储能元件为电容)和电流型有源滤波器(储能元件为电感)。
电压型有源滤波器在工作时需对直流侧电容电压控制,使直流侧电压维持不变,因而逆变器交流侧输出为PWM电压波。
而电流型有源滤波器在工作时需对直流侧电感电流进行控制,使直流侧电流维持不变,因而逆变器交流侧输出为PWM电流波。
电压型有源滤波器的优点是损耗较少,效率高,是目前国外绝大多数有源滤波器采用的主电路结构。
电流型有源滤波器由于电流侧电感上始终有电流流过,该电流在电感阻上将产生较大损耗,所以目前较少采用。
图2 电压型有源滤波器图3 电流型有源滤波器2.有源电力滤波器的分类按电路拓朴结构分类,电力有源滤波器可分为并联型、串联型、串-并联型和混合型。
图4 并联型有源滤波器图4所示为并联型有源滤波器的基本结构。
它主要适用于电流源型非线性负载的谐波电流抵消、无功补偿以及平衡三相系统中的不平衡电流等。
目前并联型有源滤波器在技术上已较成熟,它也是当前应用最为广泛的一种有源滤波器拓补结构。
图5 串联型有源滤波器图5所示为串联型有源滤波器的基本结构。
它通过一个匹配变压器将有源滤波器串联于电源和负载之间,以消除电压谐波,平衡或调整负载的端电压。
有源电力滤波器的基本原理和分类有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)是一种用于消除电力系统中谐波和电流不平衡问题的装置。
它是一种由电子器件组成的滤波器,能够注入特定频率的电流来抵消电网中的谐波,从而实现电流的纯正输出。
下面将介绍有源电力滤波器的基本原理和分类。
基本原理:有源电力滤波器由三相逆变器(Inverter)和控制系统组成。
首先,控制系统采集电网中的电压和电流信号,并进行处理和分析。
接下来,控制器确定电网的谐波特性并计算相应的注入电流。
最后,逆变器产生特定频率和幅度的电流,并通过与电网连接的线路与谐波电流相消。
这样,通过有源电力滤波器可以实现对电流谐波的消除和电流的纯正输出。
分类:根据滤波器的连接方式和使用场景,有源电力滤波器可以分为三种类型:单台型、平行型和串级型。
1.单台型有源电力滤波器:单台型有源电力滤波器适用于单台负载设备或供电点,用于对单一负载设备引起的谐波进行消除。
这种滤波器的工作方式简单,实施成本低,但只能解决单个设备引起的谐波问题。
2.平行型有源电力滤波器:平行型有源电力滤波器通常由多台滤波器并联连接,在一个供电点上对谐波进行消除。
这种连接方式可以同时处理多个电流不平衡或谐波扰动。
平行型滤波器具有相互独立工作的特点,其中一台滤波器的故障不会影响其他滤波器的工作。
3.串级型有源电力滤波器:串级型有源电力滤波器由多个滤波器串联连接在一个供电点上。
每个滤波器负责处理一定范围内的谐波频率。
串级型滤波器具有较大的容载能力,能够处理大电流负载和更复杂的谐波问题,但它的成本更高,并且在安装和维护过程中需要更多的配置。
总结:有源电力滤波器是一种用于消除电力系统中谐波和电流不平衡问题的装置。
通过逆变器产生特定频率和幅度的电流,有源电力滤波器可以实现对电流谐波的消除和电流的纯正输出。
根据滤波器的连接方式和使用场景,有源电力滤波器可以分为单台型、平行型和串级型三种类型。
有源滤波原理
有源滤波器是一种电子滤波器,它由电路中的主动元件(如晶体管、集成电路等)产生,可以对信号进行滤波处理,以实现特定的滤波效果。
有源滤波器通常由无源元件(如电阻、电容、电感等)和运算放大器构成,具有电路简单、体积小、重量轻、成本低等优点。
有源滤波器的原理是利用电子元件的特性对信号进行滤波处理。
在有源滤波器中,运算放大器是最关键的元件之一,它能够对信号进行放大、缓冲、调整阻抗等处理,从而实现滤波效果。
根据滤波器的类型不同,运算放大器和其他元件的连接方式也会有所不同。
有源滤波器通常分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器四种类型。
低通滤波器允许通过低频信号,抑制高频信号;高通滤波器允许通过高频信号,抑制低频信号;带通滤波器允许通过一定频段的信号,抑制其他频段的信号;带阻滤波器允许通过一定频段的信号,抑制特定频段的信号。
有源滤波器的应用非常广泛,可以用于音频处理、通信、仪器仪表、电力电子等领域。
在音频处理中,有源滤波器可以用于音响系统的音调控制、噪声抑制等;在通信中,有源滤波器可以用于调制解调、信道滤波等;在仪器仪表中,有源滤波器可以用于信号调理、数据采集等;在电力电子中,有源滤波器可以用于电力系统的谐波抑制、无功补偿等。
有源滤波器的工作原理及应用一、概述随着电力电子技术的迅猛发展和成熟,电力系统中的大型功率电子装置日益增多,在提高工业自动化水平和效益的同时,由于是各种使用传统相控整流技术的大容量非线性负荷,在运行过程中所产生的高谐波和低功率因数的运行状态,严重危害着电力系统的安全和电网供电质量。
针对电网谐波的复杂情况而研发的有源滤波器作为一款先进的电能质量治理产品,综合了电力电子技术、数字控制技术、数字信号处理技术等前沿技术,具有较高技术含量。
二、工作原理及容量选择有源电力滤波器通过电流互感器检测负载电流,并通过内部DSP计算,提取出负载电流中的谐波成分,然后通过PWM信号发送给内部IGBT,控制逆变器产生一个和负载谐波电流大小相等,方向相反的谐波电流注入到电网中,达到滤波的目的。
1.改造项目可以通过对电网的实测,得出谐波电流。
需要测试的量有:相电流有效值:I0,电流总谐波畸变率:THDi,那么可以根据如下的公式得到谐波电流有效值:上式中,IH表示总谐波电流含量。
2.新设计项目在变压器二次侧进行集中治理时,可以通过如下公式来估算:上式中,S表示变压器容量,K表示负荷率,U表示线电压。
一般情况下,K取0.5~0.7之间;而THDi根据不同行业的负载情况取不同的经验值三、有源滤波器的发展趋势有源滤波器是改善供电质量,净化电网污染的一种有效装置,自从七十年代提出以来,有源滤波技术得到了长足的发展,越来越多的有源滤波器投入了运行,无论从现实功能还是运行功率上都有明显进步。
目前,有源滤波器已经运用在提高电能质量,解决三相电力系统中终端电压调节,电压波动抑制,电压平衡改善以及谐波消除和无功补偿等问题上。
从近年来的研究和应用可以看出,有源滤波器的发展前景如下:(1)随着新型能源的发展,有源滤波器的运用范围得到极大扩展。
特别是新型能源发电后并入电网时,有源滤波器可减少其对电网产生危害。
(2)从成本和效率,以及扩大容量来说,模块化的有源滤波器系统将得到更加广泛得运用。
无源滤波器:这种电路主要有无源元件R、L和C组成。
有源滤波器:集成运放和R、C组成,具有不用电感、体积小、重量轻等优点。
集成运放的开环电压增益和输入阻抗均很高,输出电阻小,构成有源滤波电路后还具有一定的电压放大和缓冲作用。
但集成运放带宽有限,所以目前的有源滤波电路的工作频率难以做得很高。
无源滤波装置该装置由电容器、电抗器,有时还包括电阻器等无源元件组成,以对某次谐波或其以上次谐波形成低阻抗通路,以达到抑制高次谐波的作用;由于SVC的调节范围要由感性区扩大到容性区,所以滤波器与动态控制的电抗器一起并联,这样既满足无功补偿、改善功率因数,又能消除高次谐波的影响。
国际上广泛使用的滤波器种类有:各阶次单调谐滤波器、双调谐滤波器、二阶宽颇带与三阶宽频带高通滤波器等。
1单调谐滤波器:一阶单调谐滤波器的优点是滤波效果好,结构简单;缺点是电能损耗比较大,但随着品质因数的提高而减少,同时又随谐波次数的减少而增加,而电炉正好是低次谐波,主要是2~7次,因此,基波损耗较大。
二阶单调谐滤波器当品质因数在50以下时,基波损耗可减少20~50%,属节能型,滤波效果等效。
三阶单调谐滤波器是损耗最小的滤波器,但组成复杂些,投资也高些,用于电弧炉系统中,2次滤波器选用三阶滤波器为好,其它次选用二阶单调谐滤波器。
2高通(宽频带滤波器,一般用于某次及以上次的谐波抑制。
当在电弧炉等非线性负荷系统中采用时,对5次以上起滤波作用时,通过参数调整,可形成该滤波器回路对5次及以上次谐波的低阻抗通路。
有源滤波器虽然无源滤波器具有投资少、效率高、结构简单及维护方便等优点,在现阶段广泛用于配电网中,但由于滤波器特性受系统参数影响大,只能消除特定的几次谐波,而对某些次谐波会产生放大作用,甚至谐振现象等因素,随着电力电子技术的发展,人们将滤波研究方向逐步转向有源滤波器(Active PowerFliter,缩写为APF。
APF即利用可控的功率半导体器件向电网注入与谐波源电流幅值相等、相位相反的电流,使电源的总谐波电流为零,达到实时补偿谐波电流的目的。
简述电力有源滤波器的工作原理
电力有源滤波器是一种用于消除电力系统中的谐波和其他干扰的装置。
它由一个用于滤波的被动滤波器和一个用于控制和补偿的主动滤波器组成。
工作原理如下:
1. 被动滤波器:被动滤波器是一个由电感和电容组成的电路,它能够滤除电力系统中的谐波。
谐波是由非线性负载和电力设备引起的,会导致电流和电压产生非正弦波形。
被动滤波器通过选择合适的电感和电容值,能够将谐波频率上的电压和电流滤除或减小。
2. 主动滤波器:主动滤波器是一个由功率电子器件(通常是可控硅)组成的电路,它通过改变电路的工作状态来产生补偿电流。
主动滤波器能够实施主动干预,生成与负载引入的谐波相反的谐波电流,以消除或减小谐波。
主动滤波器通过调节自身产生的电流波形,控制谐波电流与负载产生的谐波电流相抵消,从而消除谐波。
总之,电力有源滤波器通过结合被动滤波和主动控制,实现对电力系统中谐波和其他干扰的消除或减小。
被动滤波器用于滤除谐波,而主动滤波器用于补偿产生相反形态的谐波电流,以实现谐波的消除。
这样可以提供更纯净的电力供应,保证电力系统的稳定运行。
电力有源滤波器原理
电力有源滤波器是一种用于滤除电力系统中谐波和干扰信号的装置。
其原理是利用有源元件(如放大器)对输入电流或电压信号进行放大和处理,通过控制输出信号与输入信号之间的相位和幅值关系,实现对特定频率范围内的信号进行滤波。
电力有源滤波器的工作原理类似于定频滤波器,但与传统被动滤波器不同,电力有源滤波器的输出信号是由被动元件和有源元件共同作用产生的。
这些有源元件通常被用作放大器,并且能够向输入电路中注入一定的功率。
在滤波过程中,电力有源滤波器通常根据输入信号的频率变化来调整放大倍数,以实现对特定频率的抑制和衰减。
当输入信号中包含谐波或干扰信号时,滤波器会将其放大,然后通过反馈机制将放大的信号与输入信号相减,以实现对谐波和干扰信号的滤除。
电力有源滤波器的优点是可以根据实际需求进行调整和优化,以适应电力系统中不同频率范围的谐波和干扰信号滤除。
此外,有源滤波器还可以提供较高的功率处理能力,更好地应对电力系统中的大电流负载。
总之,电力有源滤波器利用有源元件进行信号放大和处理,通过控制输出信号与输入信号之间的相位和幅值关系,实现对特定频率范围内的信号进行滤波和滤除。
它在电力系统中具有广泛应用,可以有效提高系统的工作稳定性和可靠性。
什么是有源电力滤波器(APF),有源电力滤波器的工作原理一、什么是有源电力滤波器(APF):滤波器型号参数:1.额定工作电压380V/220V,50Hz2.额定谐波补偿容量50A/100A/150A/200A3.整机功耗小于容量的3%4.抑制谐波效果达到国标要求,稳态THD可降低至5%以下5.额定绝缘电压3000V AC,2500V DC有源电力滤波器(APF)是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置,它能够对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿,之所以称为有源,顾名思义该装置需要提供电源,其应用可克服LC滤波器等传统的谐波抑制和无功补偿方法的缺点(传统的只能固定补偿),实现了动态跟踪补偿,而且可以既补谐波又补无功;三相电路瞬时无功功率理论是APF发展的主要基础理论;APF有并联型和串联型两种,前者用的多;并联有源滤波器主要是治理电流谐波,串联有源滤波器主要是治理电压谐波等引起的问题。
有源滤波器同无源滤波器比较,治理效果好,主要可以同时滤除多次及高次谐波,不会引起谐振,但是价位相对高!二、有源电力滤波器(APF)基本原理:有源电力滤波器,是采用现代电力电子技术和基于高速DSP器件的数字信号处理技术制成的新型电力谐波治理专用设备。
它由指令电流运算电路和补偿电流发生电路两个主要部分组成。
指令电流运算电路实时监视线路中的电流,并将模拟电流信号转换为数字信号`,送入高速数字信号处理器(DSP)对信号进行处理,将谐波与基波分离,并以脉宽调制(PWM)信号形式向补偿电流发生电路送出驱动脉冲,驱动IGBT或IPM功率模块,生成与电网谐波电流幅值相等、极性相反的补偿电流注入电网,对谐波电流进行补偿或抵消,主动消除电力谐波。
三、有源电力滤波器(APF)基本应用:谐波主要危害:•增加电力设施负荷,降低系统功率因数,降低发电、输电及用电设备的有效容量和效率,造成设备浪费、线路浪费和电能损失;•引起无功补偿电容器谐振和谐波电流放大,导致电容器组因过电流或过电压而损坏或无法投入运行;•产生脉动转矩致使电动机振动,影响产品质量和电机寿命;•由于涡流和集肤效应,使电机、变压器、输电线路等产生附加功率损耗而过热,浪费电能并加速绝缘老化;•谐波电压以正比于其峰值电压的形式增强了绝缘介质的电场强度,降低设备使用寿命;•零序(3的倍数次)谐波电流会导致三相四线系统的中线过载,并在三角形接法的变压器绕组内产生环流,使绕组电流超过额定值,严重时甚至引发事故。
有源电力滤波器装置的原理及特点安科瑞王志彬2019.03有源滤波装置通过检测补偿对象的电压和电流,得出与负载电流中的谐波电流大小相等、方向相反的补偿电流,从而使电网的电压、电流恢复为正弦波形。
有源电力滤波器具有如下特点:(1)实现动态补偿,可对频率和大小均变化的谐波及变化的无功功率进行补偿,对补偿对象的变化有极快的响应速度;(2)有源滤波装置是一个高阻抗电流源,它的接入对系统阻抗不会产生影响,因此此类装置适合系列化、规模化生产;(3)当电网结构发生变化时装置受电网阻抗的影响不大,不存在与电网阻抗发生谐波的危险,同时还能抑制串并联谐振;(4)补偿无功功率时不需要储能元件,补偿谐波时所需要的储能元件不大;(5)用同一台装置可同时补偿多次谐波电流和非整流倍次的谐波电流;(6)当线路中的谐波电流突然增大时有源滤波器不会发生过载,并且能正常发挥作用,不需要与系统断开;(7)装置可以仅输出所需补偿的高次谐波电流,不输出基波无功功率。
安科瑞ANAPF有源电力滤波器1、概述1.1谐波的产生电力系统中理想的电压、电流波形都是频率为50Hz的正弦波,但是非线性电力设备(大功率可控硅、变频器、UPS、开关电源、中频炉等)的广泛应用产生了大量畸变的谐波电流,谐波电流耦合在线路上产生谐波电压。
对非正弦的畸变电流作傅立叶级数分解,其中频率与工频相同的分量为基波,频率是基波频率整数倍的分量为谐波。
谐波是电能质量的重要指标。
1.2谐波的危害●谐波使公用电网中的元件产生附加的损耗,降低了发电、输电及用电设备的效率。
大量三次谐波流过中线会使线路过热,甚至引起火灾。
●谐波会影响电气设备的正常工作,使电机产生机械振动和噪声等;使变压器局部严重过热;使电容器、电缆等设备过热、绝缘老化、寿命缩短,以致损坏。
●引起电网谐振,使得谐波电流放大几倍甚至数十倍,会对系统,特别是对电容器和与之串联的电抗器形成很大的威胁,经常使电容器和电抗器烧毁。
●谐波会导致继电保护,特别是微机综合保护器与自动装置误动作,造成不必要的供电中断和生产损失。
谐波还会使电气测量仪表计量不准确,产生计量误差,给用电管理部门或电力用户带来经济损失。
●临近的谐波源或较高次谐波会对通信及信息处理设备产生干扰,轻则产生噪声、降低通信质量、计算机无法正常工作,重则导致信息丢失,使工控系统崩溃。
1.3有源电力滤波器产品效益●使谐波指标满足国家标准,避免供电部门罚款或中断供电;●降低变压器损耗;●减少谐波污染,降低谐波对自动控制装置、电能计量装置、继电保护装置的干扰,保证供配电系统安全稳定运行;●避免谐波过电压和谐波过电流对电气设备的危害,延长设备使用寿命;●节能降耗,提高功率因数,节约电费,避免罚款。
1.4执行标准GB/T14549-1993《电能质量:公用电网谐波》GB/T15543-2008《电能质量:三相电压不平衡度》GB/T12325-2008《电能质量:供电电压偏差》GB/T12326-2008《电能质量:电压波动和闪变》GB/T18481-2001《电能质量:暂时过电压和瞬态过电压》GB/T15945-2008《电能质量:电力系统频率偏差》GB17625.1-2012《电磁兼容限值谐波电流发射限值》GB/T15576-2008《低压成套无功功率补偿装置》2、产品介绍2.1工作原理ANAPF系列有源电力滤波器并联在含谐波负载的低压配电系统中,能够对动态变化的谐波电流进行快速实时的跟踪和补偿。
其原理为:ANAPF系列有源电力滤波器通过CT采集系统谐波电流,经控制器快速计算并提取各次谐波电流的含量,产生谐波电流指令,通过功率执行器件产生与谐波电流幅值相等方向相反的补偿电流,并注入电力系统中,从而抵消非线性负载所产生的谐波电流。
图2-1ANAPF有源电力滤波器原理图2.2产品特点●DSP+FPGA全数字控制方式,具有极快的响应时间,先进的主电路拓扑和控制算法,精度更高、运行更稳定;●一机多能,既可补谐波,又可兼补无功,可对2~31次谐波进行全补偿或指定特定次谐波进行补偿;●具有完善的桥臂过流保护、直流过压保护、装置过温保护功能;●模块化设计,体积小,安装便利,方便扩容;●采用7英寸大屏幕彩色触摸屏以实现参数设置和控制,使用方便,易于操作和维护;●输出端加装滤波装置,降低高频纹波对电力系统的影响;●多机并联,达到较高的电流输出等级;●拥有自主专利技术。
2.3主要技术参数表2-1ANAPF有源电力滤波器技术参数2.4产品3、产品应用3.1容量计算方法谐波是由非线性设备产生的,而每种设备的实际工作状态都不同。
因此实际谐波电流需采用专门设备进行测量,考虑到设备的技术及经济性,设计谐波治理装置的额定谐波补偿电流应略大于系统谐波电流。
由于谐波电流本身的测量与计算比较复杂,况且在设计时往往很难采集到足够的电气设备使用中的谐波数据,可以根据下列公式估算谐波电流进行选型。
3.1.1根据负载额定电流和行业类型选型3.1.2根据变压器容量和行业类型选型3.1.3根据快速选型表查表选型查表步骤:步骤1:确定变压器容量和变压器负载率(一般在0.6~0.8);步骤2:根据变压器负载率确定表2、表3或表4;步骤3:确定电流总谐波畸变率(THDi)(表1中THDi值为参考值,仅在估算谐波电流时使用);步骤4:根据变压器容量及THDi参考值确定相应的谐波电流值;步骤5:考虑到一定的裕量,选择相应容量的ANAPF有源电力滤波器。
注:表1~表4参见附录1。
3.2选型示例上海某工厂办公大楼变压器容量为250KVA,变压器负载率为0.8,主要负载为节能灯、变频空调和电梯等,属于办公楼宇。
变压器容量为250KVA;变压器负载率为0.8;负载类型属于办公楼宇,根据表1估算THDi为30%;查表4可得估算谐波电流值为83A;如果根据公式(2)计算,结果是一样的;考虑到一定的裕量,选择100A的ANAPF有源电力滤波器。
3.3治理方式分类与说明电能质量监测与治理系统针对不同的场合可选择不同的治理方案,一般有集中治理、局部治理和就地治理三种技术方案。
(一)集中治理集中治理上图示例本案例是在变电所低压电容柜中设置无功补偿,同时在配电前端设置有源电力滤波器,采用集中治理的方式抑制谐波。
集中治理适用于单台设备谐波含量小,但数量庞大、布局分散的场合,比如办公大楼(个人电脑、节能灯、变频空调、电梯等),虽然单台设备的电流小,谐波含量低,但整栋大楼的总电流大,总谐波电流也大。
(二)局部治理局部治理上图示例本案例是在变电所低压电容柜中设置无功补偿,同时在局部谐波源前端设置有源电力滤波器,采用局部治理的方式抑制谐波。
局部治理适用于谐波源集中在某一条或几条馈出支路的配电系统,比如医院的精密仪器、UPS电源等,虽然单台设备的电流小,谐波含量低,但为防止其他设备产生的谐波对其干扰,采用局部谐波治理。
(三)就地治理上图示例本案例是在变电所低压电容柜中设置无功补偿,同时在主要谐波源的前端设置有源电力滤波器,采用就地治理方式的抑制谐波。
就地治理适用于谐波源比较明确且单台设备谐波含量较大的配电系统,比如大型商业区的景观照明、影剧院的可控硅调光设备、工业区的变频器调速设备等,单台设备电流大、谐波含量高、谐波电流大,为防止谐波电流影响其他用电设备,采用就地治理。
4应用案例4.1ANAPF在数据机房的应用▲项目背景:常熟智慧城市是一个市民卡信息中心,其中包括大型数据机房,对电能质量要求非常高;为了提高供电可靠度,采用大量的UPS作为设备电源,机房内还包含空调设备、照明设备等。
此类电力电子设备皆属于非线性负载,在使用过程中会产生大量谐波并注入系统中,主要以5次、7次为主;如果不进行谐波治理,对电网造成严重的污染,也影响机房中其他敏感设备,比如导致通信数据错误,甚至瘫痪、中断,降低了配电系统的安全性、可靠性。
▲治理方案:根据以往测量经验进行谐波分析与估算,谐波主要由UPS和一些非线性直流电源产生,供电系统由2台800kVA变压器及其一台800kW发电机组成,采用集中治理方案,在每台变压器下加装300A 有源电力滤波器,由两台150A并机实现,型号为ANAPF150-380/BGL,来自动跟踪补偿负载产生的谐波电流,保证整个系统安全可靠运行。
▲治理效果:图4-1治理之前A、B、C、N相电流波形和电流频谱由图可以看出,治理前,N线电流较大,3次、5次、7次等谐波频次含量较大;治理后,N线电流明显降低、各次谐波电流得到有效抑制,提高了供电系统的稳定性,消除了谐波对通信系统影响的危害,收到了良好的运行效果。
▲安装现场:图4-2安装现场4.2ANAPF在办公楼宇的应用▲项目背景:珠海横琴口岸项目是临时边检大楼的新建项目,为边检部门电气设备提供可靠电力支持,对电能质量要求较高;用电设备主要是大功率UPS、LED显示屏、空调、照明和报检大厅动力设备等,会产生大量谐波,其谐波主要包括3、5、7、9次;不进行合理治理,将对其他电气设备产生危害,如:大量的3次谐波造成中线过热甚至发生火灾;大量谐波造成变压器局部严重过热;继电保护发生误动作等。
▲治理方案:根据以往测量经验进行谐波分析与估算,谐波主要由UPS和一些非线性直流电源产生,该项目有1#、2#两个配电站,1#配电站有2台800kVA的变压器,2#配电站有2台1000KVA的变压器,分别采用集中治理方案,在每台变压器下加装ANAPF系列有源电力滤波器,由于安装空间有限,选择我司壁挂式有源电力滤波器进行嵌入式安装,1#配电站中#1和#2变压器下安装型号均为ANAPF75-380/BBL,2#配电站中#1和#2变压器下安装均为2台型号为ANAPF60-380/BBL的有源电力滤波器并机使用,保障了整个供电系统的稳定性。
▲治理效果:图4-4治理之后电流波形和各次谐波电流畸变率治理前电流波形发生畸变,三相电流畸变率分别为10.8%、11.1%、12.5%;在加装ANAPF系列有源电力滤波器后电流波形趋向正弦波,各次谐波得到有效抑制,电流畸变率明显降低,三相电流畸变率降至4.0%、4.1%、4.4%。
▲安装现场:4.3ANAPF在工业领域的应用▲项目背景:合肥日立建机是日立建机集团在中国最大的生产基地,其主要负载是变频器、电焊机和中频炉等,这类负载属于中污染设备,使用时电流变化很快,无功需求大,传统无功柜跟不上负载变化速度,导致功率因数很低,造成无功罚款;同时又会产生大量谐波流入电网中,谐波电流在线路上流动会产生压降,使得电压也畸变严重,致使一些精度高的生产设备不能正常运行,影响公司的生产,导致产品质量下降,给客户带来严重的经济损失。
▲治理方案:该项目共有6台变压器,均采用集中治理方案,在变压器的出线侧加装ANAPF系列有源电力滤波器,型号为:ANPF200-380/BGL,既可补偿谐波又可补偿部分动态无功。