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ANAPF有源濾波模塊 集中治理減少成本

描述:電力系統(tǒng)中理想的電壓、電流波形都是頻率為50Hz的正弦波,但是非線性電力設(shè)備的廣泛應(yīng)用產(chǎn)生了大量畸變的諧波電流,諧波電流耦合在線路上產(chǎn)生諧波電壓。對非正弦的畸變電流作傅立葉級數(shù)分解,其中頻率與工頻相同的分量為基波,頻率是基波頻率整數(shù)倍的分量為諧波。諧波是電能質(zhì)量的重要指標(biāo)。ANAPF有源濾波模塊 集中治理減少成本

更新時間:2024-04-15
產(chǎn)品型號:ANAPF150/Z
廠商性質(zhì):生產(chǎn)廠家
詳情介紹
品牌安科瑞加工定制

安科瑞 蔣超萍

1、概述

1.1 諧波的產(chǎn)生

  電力系統(tǒng)中理想的電壓、電流波形都是頻率為50Hz的正弦波,但是非線性電力設(shè)備 (大功率可控硅、變頻器、UPS、開關(guān)電源、中頻爐等)的廣泛應(yīng)用產(chǎn)生了大量畸變的諧波電流,諧波電流耦合在線路上產(chǎn)生諧波電壓。對非正弦的畸變電流作傅立葉級數(shù)分解,其中頻率與工頻相同的分量為基波,頻率是基波頻率整數(shù)倍的分量為諧波。諧波是電能質(zhì)量的重要指標(biāo)。

1.2 諧波的危害

●  諧波使公用電網(wǎng)中的元件產(chǎn)生附加的損耗,降低了發(fā)電、輸電及用電設(shè)備的效率。大量三次諧波流過中線會使線路過熱,甚至引起火災(zāi)。

●  諧波會影響電氣設(shè)備的正常工作,使電機產(chǎn)生機械振動和噪聲等;使變壓器局部嚴(yán)重過熱;使電容器、電纜等設(shè)備過熱、絕緣老化、壽命縮短,以致?lián)p壞。

●  引起電網(wǎng)諧振,使得諧波電流放大幾倍甚至數(shù)十倍,會對系統(tǒng),特別是對電容器和與之串聯(lián)的電抗器形成很大的威脅,經(jīng)常使電容器和電抗器燒毀。

●  諧波會導(dǎo)致繼電保護,特別是微機綜合保護器與自動裝置誤動作,造成不必要的供電中斷和生產(chǎn)損失。諧波還會使電氣測量儀表計量不準(zhǔn)確,產(chǎn)生計量誤差,給用電管理部門或電力用戶帶來經(jīng)濟損失。

●  臨近的諧波源或較高次諧波會對通信及信息處理設(shè)備產(chǎn)生干擾,輕則產(chǎn)生噪聲、降低通信質(zhì)量、計算機無法正常工作,重則導(dǎo)致信息丟失,使工控系統(tǒng)崩潰。

1.3 有源電力濾波器產(chǎn)品效益

●  使諧波指標(biāo)滿足國家標(biāo)準(zhǔn),避免供電部門罰款或中斷供電;

●  降低變壓器損耗;

●  減少諧波污染,降低諧波對自動控制裝置、電能計量裝置、繼電保護裝置的干擾,保證供配電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行;

●  避免諧波過電壓和諧波過電流對電氣設(shè)備的危害,延長設(shè)備使用壽命;

●  節(jié)能降耗,提高功率因數(shù),節(jié)約電費,避免罰款。

1.4 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

   GB/T14549-1993 《電能質(zhì)量:公用電網(wǎng)諧波》

   GB/T15543-2008 《電能質(zhì)量:三相電壓不平衡度》

   GB/T12325-2008 《電能質(zhì)量:供電電壓偏差》

   GB/T12326-2008 《電能質(zhì)量:電壓波動和閃變》

   GB/T18481-2001 《電能質(zhì)量:暫時過電壓和瞬態(tài)過電壓》

   GB/T15945-2008 《電能質(zhì)量:電力系統(tǒng)頻率偏差》

   GB17625.1-2012 《電磁兼容 限值 諧波電流發(fā)射限值》

   GB/T15576-2008 《低壓成套無功功率補償裝置》

2、產(chǎn)品介紹

2.1 工作原理

  ANAPF系列有源電力濾波器并聯(lián)在含諧波負載的低壓配電系統(tǒng)中,能夠?qū)討B(tài)變化的諧波電流進行快速實時的跟蹤和補償。其原理為:ANAPF系列有源電力濾波器通過CT采集系統(tǒng)諧波電流,經(jīng)控制器快速計算并提取各次諧波電流的含量,產(chǎn)生諧波電流指令,通過功率執(zhí)行器件產(chǎn)生與諧波電流幅值相等方向相反的補償電流,并注入電力系統(tǒng)中,從而抵消非線性負載所產(chǎn)生的諧波電流。ANAPF有源濾波模塊 集中治理減少成本

     圖2-1  ANAPF有源電力濾波器原理圖

2.2 產(chǎn)品特點

●  DSP+FPGA全數(shù)字控制方式,具有極快的響應(yīng)時間,*的主電路拓撲和控制算法,精度更高、運行更穩(wěn)定;

●  一機多能,既可補諧波,又可兼補無功,可對2~31次諧波進行全補償或特定次諧波進行補償;

●  具有完善的橋臂過流保護、直流過壓保護、裝置過溫保護功能;

●  模塊化設(shè)計,體積小,安裝便利,方便擴容;

●  采用7英寸大屏幕彩色觸摸屏以實現(xiàn)參數(shù)設(shè)置和控制,使用方便,易于操作和維護;

●  輸出端加裝濾波裝置,降低高頻紋波對電力系統(tǒng)的影響;

●  多機并聯(lián),達到較高的電流輸出等級;

●  擁有自主技術(shù)。

2.3 主要技術(shù)參數(shù)

表2-1 ANAPF有源電力濾波器技術(shù)參數(shù)

2.4 產(chǎn)品型號及說明

3、產(chǎn)品應(yīng)用

3.1 容量計算方法

  諧波是由非線性設(shè)備產(chǎn)生的,而每種設(shè)備的實際工作狀態(tài)都不同。因此實際諧波電流需采用專門設(shè)備進行測量,考慮到設(shè)備的技術(shù)及經(jīng)濟性,設(shè)計諧波治理裝置的額定諧波補償電流應(yīng)略大于系統(tǒng)諧波電流。由于諧波電流本身的測量與計算比較復(fù)雜,況且在設(shè)計時往往很難采集到足夠的電氣設(shè)備使用中的諧波數(shù)據(jù),可以根據(jù)下列公式估算諧波電流進行選型。

3.1.3  根據(jù)快速選型表查表選型

   查表步驟:

   步驟1:確定變壓器容量和變壓器負載率(一般在0.6~0.8);

   步驟2:根據(jù)變壓器負載率確定表2、表3或表4;

   步驟3:確定電流總諧波畸變率(THDi)(表1中THDi值為參考值,僅在估算諧波電流時使用);

   步驟4:根據(jù)變壓器容量及THDi參考值確定相應(yīng)的諧波電流值;

   步驟5:考慮到一定的裕量,選擇相應(yīng)容量的ANAPF有源電力濾波器。

注:表1~表4參見附錄1。

3.2 選型示例

  上海某工廠辦公大樓變壓器容量為250KVA,變壓器負載率為0.8,主要負載為節(jié)能燈、變頻空調(diào)和電梯等,屬于辦公樓宇。

   變壓器容量為250KVA;

   變壓器負載率為0.8;

3.3 治理方式分類與說明

  電能質(zhì)量監(jiān)測與治理系統(tǒng)針對不同的場合可選擇不同的治理方案,一般有集中治理、局部治理和就地治理三種技術(shù)方案。

   (一)集中治理

集中治理上圖示例

   本案例是在變電所低壓電容柜中設(shè)置無功補償,同時在配電前端設(shè)置有源電力濾波器,采用集中治理的方式抑制諧波。

   集中治理適用于單臺設(shè)備諧波含量小,但數(shù)量龐大、布局分散的場合,比如辦公大樓(個人電腦、節(jié)能燈、變頻空調(diào)、電梯等),雖然單臺設(shè)備的電流小,諧波含量低,但整棟大樓的總電流大,總諧波電流也大。

   (二)局部治理

局部治理上圖示例

  本案例是在變電所低壓電容柜中設(shè)置無功補償,同時在局部諧波源前端設(shè)置有源電力濾波器,采用局部治理的方式抑制諧波。

  局部治理適用于諧波源集中在某一條或幾條饋出支路的配電系統(tǒng),比如醫(yī)院的精密儀器、UPS電源等,雖然單臺設(shè)備的電流小,諧波含量低,但為防止其他設(shè)備產(chǎn)生的諧波對其干擾,采用局部諧波治理。

   (三)

就地治理上圖示例

  本案例是在變電所低壓電容柜中設(shè)置無功補償,同時在主要諧波源的前端設(shè)置有源電力濾波器,采用就地治理方式的抑制諧波。

  就地治理適用于諧波源比較明確且單臺設(shè)備諧波含量較大的配電系統(tǒng),比如大型商業(yè)區(qū)的景觀照明、影劇院的可控硅調(diào)光設(shè)備、工業(yè)區(qū)的變頻器調(diào)速設(shè)備等,單臺設(shè)備電流大、諧波含量高、諧波電流大,為防止諧波電流影響其他用電設(shè)備,采用就地治理。ANAPF有源濾波模塊 集中治理減少成本


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