APF有源滤波器简介

的限制》
GB/Z 17625.3-2000
《电磁兼容 限值 对额定电流大于 16A 的设备在低压供电系统中产生的谐波电流的限制》
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GB/Z 17625.6-2003 《电气装置安装工程施工及验收规范》 《电工成套装置中的导线颜色》 5． 电气原理
APF 有源滤波器
GBJ232-82 GB2681-81
3）热反射率高：本产品的热反射率高于75%，是镀锌板的2倍；
4）加工容易：可满足冲压、剪切、弯折等加工，可用标准 MAG 和TIG 焊接加工；
谐波含量（THD） 5 次谐波 7 次谐波 11 次谐波 13 次谐波
45％ 41% 19% 7% 5%
APF4L 系列：
可同时滤除 2－25 次范围内的全部和选型次数谐波电流 IGBT 高速开关（10kHz），可迅速滤除谐波 有效消除因三次谐波产生的中线电流 中线滤波能力为相线的三倍 输出电流响应时间小于 10ms 自动限流于额定电流 可以同时滤波和补偿基波无功 设计选型简单，只需测量负载谐波电流大小 可以多机（不大于 3 台）并联运行，便于扩展容量 汉字液晶显示界面，操作简单 可实现远程监控
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13 次谐波 7． 主要技术指标 APF3L 系列：
工作电源 补偿电流 滤波效果 滤波范围 响应时间 过载保护 开关频率 显示操作界面 指示灯 信号输出 远程监控 安装方式 运行环境温度 存储温度 相对湿度 海拔高度 防护等级
APF4L 系列：
工作电源 补偿电流 滤波效果 滤波范围 响应时间 过载保护 开关频率 显示操作界面 指示灯 信号输出 远程监控 安装方式 运行环境温度 存储温度 相对湿度 海拔高度 防护等级
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APF 有源滤波器
针对特定负载，首先做参数设计或现场谐波测试，然后根据需要达到的补偿效果，确 定需要的谐波补偿方式和补偿容量。
采用APF装置时，可以实现局部负载补偿、部分负载补偿和总负载补偿，以达到补偿 效果和投资的优化设计。本公司可以为用户提供优化方案设计。 2）安装接线
可以选择单台APF装置和多台APF装置并联运行实现负载的补偿。
《半导体变流器基本要求的规定》
GB/T3859.1-93
《城市轨道交通设计规范》
DGJ08-109-2004
《地铁设计规范》
GB50157-2003
《供配电系统设计规范》
GB50052-95
《低压配电设计规范》
GB50054-95
《民用建筑电气设计规范》
JGJ/T16-92
《低压用户电气装置规程》
DGJ08-100-2003
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APF 有源滤波器
3）增加原材料进厂检验筛选力度，对重点及大部分元件实施全检，并建立质量跟踪记录。 4）全部电路板均进行高低温循环老化筛选。 5）针对结构加工，增加外协检验，以严格控制表面处理质量，保证产品室外长期使用的 要求。 6）在正式生产前，组织全体生产人员对生产工艺进行学习。 7）在原有的工序检验的基础上，增加过程的工序工艺检查。除质检部的例行检查外，增 加由项目组负责的多级工艺工序质量抽查，每道工序被抽查次数不少于两次。 8）增加产品出厂检验项目，除个别环境试验外均按照型试检验的项目检验。将原高温老 化时间增加至 48 小时，带载老化时间增加至 12 小时。 11． 试验
《电磁兼容 限值 谐波电流发射限值(设备每相输入电流≤16A)》 GB/17625.1-2003
《电磁兼容 限值 对额定电流不大于 16A 的设备在低压供电系统中产生的电压波动和闪
烁的限制》
GB/17625.2-1999
《电磁兼容 限值 对额定电流大于 16A 的设备在低压供电系统中产生的电压波动和闪烁
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机械性能试验（震动、冲击、碰撞）
APF 有源滤波器
抗干扰试验
噪声试验
¾ 出厂试验
所有设备出厂前将进行出厂试验，出厂试验包括单个设备性能试验，子系统功能试
验，以及全系统功能性能试验:
外观检查
辅助装置检验
绝缘试验
保护装置检验
轻载和功能试验
输出电压测量
输出电压调节范围确认
380V±20%；50Hz/60Hz±3Hz 20A－120A 电源电流 THD<5% 2－25 次全部或选定次数的谐波 小于 20ms 输出电流限流于 100％ 10kHz 多行汉字界面 运行，报警/故障 继电器输出，运行、报警、故障 RS485 单机运行或不多于 3 台并联运行 0－40oC -40oC－65oC 最大 95%，无凝露 小于 1000 米 IP20（或根据用户需要）
开关合闸后，APF 首先通过限流电阻对电容充电，以限制上电时的瞬间冲击电流。当 电容电压达到额定值后,接触器自动闭合，此时装置开始工作。 电容作为储能元件，为 通过 IGBT 逆变器和内部电抗器向外输出补偿电流提供能量。同时，电容器通过电源板向 控制与监测系统提供工作电源。APF 通过外部 CT 测量负载电流或电网电流送到信号板进 行处理， 控制板完成负荷谐波电流的计算和谐波电流补偿的闭环控制，并产生 PWM 驱动 信号到驱动板， 驱动板驱动逆变器的 IGBT 从而将所需的补偿电流输出到电网，完成谐 波滤除的功能。 6． 产品特点和功能 APF3L 系列： 可同时滤除 2－60 次的谐波电流 IGBT 高速开关（20kHz），可迅速滤除谐波 输出电流响应时间小于 10ms
2． 应用范围 第一种是适用于三相三线工业负载的 3L 型 APF 装置，可适用于整流器、变频器、大
型 UPS、中频炉、电弧炉等工业非线性负载。3L 基本型可同时滤除 2－60 次谐波，响应 时间小于 10ms，是工业谐波负载的有效治理设备。3L-F 型可提供动态基波无功补偿和 13 次以内的谐波补偿，可兼顾电压闪变抑制、功率因数和谐波补偿功能。两种型号装置都 可以多台并联运行。
随着电力电子技术的广泛应用，如今各种负载大部分是非线性负载，如在化工、冶金、 钢铁、煤矿和交通等部门大量使用各种整流设备、变频器、电弧炉等，以及照明电器、 娱乐设施，UPS、电脑、电梯、空调、复印机等等，这些非线性负载会产生大量的谐波电 流并注入到电网中，使电网电压产生畸变，这种“谐波污染”会对电网和用户带来越来 越多的影响和危害。
APF 系列 有源滤波装置 （Active Power Filter）
中电电气南京智能科技有限公司
2012 年 04 月
APF 有源滤波器
1． 概述 当正弦波电压施加在非线性负载上时，电流就变成非正弦波，非正弦波电流。在电网
阻抗上产生压降，会使电压波形也变为非正弦波。非正弦波中含有的频率与工频相同的 分量称为基波，频率大于基波的分量称为谐波。
第二种是适用于商用办公大楼三相四线负载的 4L 型 APF 装置，可适用于照明设备、 电脑、UPS、电梯、变频空调等在中线中产生三次谐波电流的负载。4L 型可同时滤除 2－ 25 次范围内的全部或选定次数的谐波，响应时间小于 10ms，是工业谐波负载的有效治理 设备。 3． 型号命名
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4． 设计和制造标准 有源电力滤波器的制造、试验和验收执行了以下标准：
APF装置中的各主要设备的试验应符合相关规程规范的要求。 ¾ 型式试验
型式试验将进行以下项目： 外观检查 辅助装置检验 绝缘试验 保护装置检验 轻载和功能试验 温升试验 功率损耗测定 输出电压测量 输出电压调节范围确认 输出频率调节范围确认 自动控制性能检验 测量和控制精度试验
谐波的危害表现在： 加大线路损失，使电缆过热，绝缘老化，降低变压器额定容量 使电容器过载发热，加速电容器老化甚至击穿 造成保护装置或断路器误动，导致区域性停电事故 影响电动机效率和正常运行，产生震动和噪音，缩短电动机寿命 导致中性线电流过大引发故障，造成中性线发热甚至火灾 诱发电网谐振，谐振会导致过电流或过电压，引起严重事故 损坏敏感的设备 使电力系统各种测量仪表产生误差 对通讯、电子类设备产生干扰
所有试验均应根据GB 3859.1-1993《半导体变流器基本要求的规定》、GB 3859.4-2004 《半导体变流器 包括直接直流变流器的半导体自换相变流器》、IEC60146《半导体变流 器》进行。装置的试验包括设备型式试验、设备出厂试验、现场试验。工厂试验和现场 试验进行时，应有买方工程师在场，所完成的详细试验报告由买方工程师签字确认，这 些试验应包括检查和功能试验以证实是符合技术规范的。
《受谐波影响的工业交流电网、过滤器和并联电容器的应用》 IEC 61642
《电磁兼容(EMC).第 2 部分：环境—第 4 分部分：工厂低频传导骚扰兼容水平》
IEC 61000-2-4
《电磁兼容(EMC)—第 4 部分：试验和测量技术—第 7 分部分：供电系统及所连设备谐波
和谐间波和测量和测量仪器导则》
字。我方将协助施工单位解决试验中发生的技术问题。
现场试验包括以下试验内容：
外观检查
性能测试
外壳材料采用镀铝锌板:
铝锌板具有如下特性，可较好保证外壳不生锈。
1）超强的耐蚀性：本产品的耐蚀性是一般镀锌板的6-8倍，在各种环境中保证20年不
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生锈；
APF 有源滤波器
2）抗高温氧化：本产品在315摄氏度的高温环境下不发生任何变色或变形；
IEC 61000-4-7
《电能质量 供电电压允许偏差》
GB/T12325-2003
《电能质量 电压波动和闪变》
GB 12326-2000
《电能质量 公用电网谐波》
GB/T 14549-93
《电能质量 三相电压允许不平衡度》
GB/T 15543-1995
《电能质量 电力系统频率允许偏差》
GB/T 15945-1995
3.5% 2.9% 1.7% 1.7% 1.3%
电网电流 波形
三相四线办公设备使用 APF4L 前后效果比较