一、2-51次諧波治理裝置 有源諧波濾波器 功能:
ANAPF系列有源電力濾波器通過電流互感器采集系統(tǒng)諧波電流,經(jīng)控制器快速計(jì)算并提取各次諧波電流的含量,產(chǎn)生諧波電流指令,通過功率行器件產(chǎn)生與諧波電流幅值相等方向相反的補(bǔ)償電流,并注入電力系統(tǒng)中,從而抵消非線性負(fù)載所產(chǎn)生的諧波電流。
二、2-51次諧波治理裝置 有源諧波濾波器 應(yīng)用范圍:
適用于并聯(lián)在含諧波負(fù)載的低壓配電系統(tǒng)中,能夠?qū)討B(tài)變化的諧波電流進(jìn)行快速實(shí)時的跟蹤和補(bǔ)償。
三、訂貨范例:
具體型號:ANAPF150-380/BGL
技術(shù)要求:諧波補(bǔ)償電流150A,線電壓等級380V 。
接線方式:三相四線
安裝方式:立柜式
互感器接線方式:負(fù)載側(cè)
四、技術(shù)參數(shù):
五、產(chǎn)品選型:
六、產(chǎn)品介紹:
ANAPF板載式有源濾波裝置是我公司研發(fā)的電能補(bǔ)償裝置的一種,采用現(xiàn)代電力電子技術(shù),基于高速全數(shù)字控制方式的數(shù)字信號處理技術(shù)制成的新型電力諧波治理設(shè)備。它由指令電流運(yùn)算電路和補(bǔ)償電流發(fā)生電路兩個主要部分組成。與傳統(tǒng)無源濾波器(相當(dāng)于給諧波電流提供了接近于0的低阻抗通道,以免諧波電流注入系統(tǒng))相對比,有源濾波裝置通過IGBT逆變模塊實(shí)現(xiàn)了各次諧波的動態(tài)濾除。
6.1 ANAPF板載式有源濾波裝置工作原理
ANAPF板載式有源濾波裝置可以通過外部電流互感器,實(shí)時檢測負(fù)載電流,并通過內(nèi)部DSP計(jì)算,提取并計(jì)算出負(fù)載電流的諧波成分,然后通過PWM信號發(fā)送給內(nèi)部IGBT,控制逆變器產(chǎn)生一個和負(fù)載諧波電流大小相等,方向相反的諧波電流注入到電網(wǎng)中抵消對應(yīng)諧波電流,達(dá)到濾波目的。工作原理圖及補(bǔ)償示意如圖1所示。
圖1 ANAPF工作原理及對應(yīng)波形示意
6.2 ANAPF板載式有源濾波裝置結(jié)構(gòu)介紹及優(yōu)勢分析
ANAPF板載式有源濾波裝置相較于公司前期的立柜式產(chǎn)品來說,體積更小、重量更輕、方便安裝、更美觀,這對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)安排和內(nèi)部集成度有了更高的要求。我司生產(chǎn)的ANAPF有源濾波裝置分為兩種安裝方式:抽屜式、壁掛式
6.2.1抽屜式模塊
抽屜式板載模塊外觀如圖所示:
其主要參數(shù)如下:
外形尺寸485×610×275 (寬*深*高)
額定電流:50A(可按照需求適當(dāng)提高)
額定電壓:AC380V
接線方式:三相三線或三相四線
進(jìn)線方式:后進(jìn)后出
額定頻率:50Hz
模塊殼體顏色:RAL9004
防護(hù)等級:IP20
質(zhì)量:50KG
6.2.2壁掛式模塊
壁掛式板載模塊外觀如圖所示:
其主要參數(shù)如下:
外形尺寸485×275×610 (寬*深*高)
額定電流:50A(可按照需求適當(dāng)提高)
額定電壓:AC380V
接線方式:三相三線或三相四線
進(jìn)線方式:上進(jìn)上出
額定頻率:50Hz
模塊殼體顏色:RAL7035
防護(hù)等級:IP20
質(zhì)量:50KG
接線示意圖如下:
其中壁掛式結(jié)構(gòu)適用于負(fù)荷容量較小或場地緊湊的場合,一般為單柜獨(dú)立運(yùn)行時使用;抽屜式結(jié)構(gòu)多采用多模塊并聯(lián)安裝在抽屜柜體中的安裝方式,可根據(jù)實(shí)際補(bǔ)償容量需求增減柜體內(nèi)模塊數(shù)量,適用于大負(fù)荷容量的場合。目前我司常規(guī)產(chǎn)品較大的為6個模塊組合,并且正在向更多模塊數(shù),更大容量化方面研究與發(fā)展。其抽屜柜安裝效果圖如圖4所示。
該方式相對于傳統(tǒng)整柜式有以下幾項(xiàng)優(yōu)點(diǎn):
(1)每個模塊容量為50A(可在適當(dāng)范圍內(nèi)浮動),相同的柜體格局下有更多容量選擇,并可根據(jù)客戶實(shí)際需求增加模塊數(shù)量至6個以上(需加寬柜體尺寸,效果可參照圖5);
(2)可根據(jù)負(fù)載使用變化隨時增、減APF設(shè)備的容量(加、減模塊數(shù)量即可,并對人機(jī)界面作相應(yīng)參數(shù)設(shè)置);
(3)每個模塊單獨(dú)安裝散熱單元,并可在柜體上加裝散熱風(fēng)扇,散熱效果良好,故障率低;
(4)多個模塊之間雖有通訊連接,但各臺的故障并不會相互影響其它模塊繼續(xù)工作(補(bǔ)償容量會相應(yīng)減?。?;
(5)后期維護(hù)方便,可實(shí)現(xiàn)故障模塊單獨(dú)維修、更換;維護(hù)期間ANAPF有源濾波裝置可持續(xù)工作。
(6)結(jié)構(gòu)精巧,設(shè)計(jì)靈活,可作為零部件(模塊)單獨(dú)購買,嵌入第三方柜體;柜型外觀、尺寸的改變基本不影響內(nèi)部安裝和整體使用效果。
(7)生產(chǎn)周期短,即使是非常規(guī)要求產(chǎn)品亦能保證及時投入使用,確??蛻艚?jīng)濟(jì)利益。
圖4 模塊化組合式安裝示意圖 圖5 兩列模塊組裝效果示意圖
ANAPF板載式有源濾波裝置在原有立柜、抽屜、壁掛式產(chǎn)品基礎(chǔ)上,進(jìn)一步縮小了體積并減輕重量;由于其采用了高集成化模塊設(shè)計(jì),后期維護(hù)變得更加輕松、便利,而且治理效果也更顯著。其不僅能治理諧波,也能補(bǔ)償無功:地治理諧波,可改善電能質(zhì)量使設(shè)備誤動作率大大降低,從而提高電氣設(shè)備利用率和產(chǎn)品合格率,既保證了電網(wǎng)運(yùn)行,又能降低用戶的電力損耗;而地補(bǔ)償無功,使功率因數(shù)高達(dá)0.98以上,則避免了用戶因功率因數(shù)不足而被罰款,也為用戶帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)收益。由此可見,選用ANAPF板載式產(chǎn)品,對電網(wǎng)設(shè)施和用戶設(shè)備都有大的益處,可以說是實(shí)現(xiàn)了供用電雙方的共贏。
七、應(yīng)用案例
ANAPF在數(shù)據(jù)機(jī)房的應(yīng)用
▲ 項(xiàng)目背景:
常熟智慧城市是一個市民卡信息中心,其中包括大型數(shù)據(jù)機(jī)房,對電能質(zhì)量要求非常高;為了提高供電可靠度,采用大量的UPS作為設(shè)備電源,機(jī)房內(nèi)還包含空調(diào)設(shè)備、照明設(shè)備等。此類電力電子設(shè)備皆屬于非線性負(fù)載,在使用過程中會產(chǎn)生大量諧波并注入系統(tǒng)中,主要以5次、7次為主;如果不進(jìn)行諧波治理,對電網(wǎng)造成嚴(yán)重的污染,也影響機(jī)房中其他敏感設(shè)備,比如導(dǎo)致通信數(shù)據(jù)錯誤,甚至癱瘓、中斷,降低了配電系統(tǒng)的性、可靠性。
▲ 治理方案:
根據(jù)以往測量經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行諧波分析與估算,諧波主要由UPS和一些非線性直流電源產(chǎn)生,供電系統(tǒng)由2臺800kVA變壓器及其一臺800kW發(fā)電機(jī)組成,采用集中治理方案,在每臺變壓器下加裝300A有源電力濾波器,由兩臺150A并機(jī)實(shí)現(xiàn),型號為ANAPF150-380/BGL,來自動跟蹤補(bǔ)償負(fù)載產(chǎn)生的諧波電流,保證整個系統(tǒng)可靠運(yùn)行。
▲ 治理效果:
圖4-1治理之前A、B、C、N相電流波形和電流頻譜
由圖可以看出,治理前,N線電流較大,3次、5次、7次等諧波頻次含量較大;治理后,N線電流明顯降低、各次諧波電流得到抑制,提高了供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性,了諧波對通信系統(tǒng)影響的危害,收到了良好的運(yùn)行效果。
▲ 安裝現(xiàn)場:
圖4-2 安裝現(xiàn)場