一、諧波危害
1、對(duì)電力變壓器的危害:諧波電流使電力變壓器銅損增加,引起繞組過熱、振動(dòng)、噪聲增大;諧波電壓產(chǎn)生附加損耗,使變壓器的磁滯及渦流損耗增加。
2、對(duì)無功補(bǔ)償裝置的危害:無功補(bǔ)償裝置里的電容器可能會(huì)引發(fā)諧振,造成諧波嚴(yán)重放大,使保險(xiǎn)絲、接觸器、電容器等元器件因過載失效甚至燒毀。
3、對(duì)線纜的危害:線纜的阻抗隨著電流頻率的增大而增大,且由于線纜的集膚效應(yīng),諧波電流越大,線纜溫升越高,導(dǎo)致線纜燒毀引發(fā)火災(zāi)。
4、對(duì)電路自動(dòng)裝置的危害:造成斷路器電弧熄滅時(shí)間的延長(zhǎng),影響斷路器的開斷容量。諧波將使繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置出現(xiàn)誤動(dòng)作,并使儀表和電能計(jì)量出現(xiàn)較大誤差。
5、對(duì)其他設(shè)備的危害:輸電線路上流過諧波電流時(shí)產(chǎn)生諧波電壓,引起電壓畸變,對(duì)數(shù)控機(jī)床、PLC、電子計(jì)算機(jī)、醫(yī)療儀器、實(shí)驗(yàn)室儀器等電壓敏感的電子設(shè)備產(chǎn)生影響,使其測(cè)量精度降低、誤動(dòng)作頻次增高、設(shè)備過熱、無法運(yùn)行等,同時(shí)還會(huì)使儀表的電能計(jì)量出現(xiàn)較大誤差。
二、治理諧波有源濾波裝置 有源電力濾波器 產(chǎn)品介紹
1、諧波治理原理:
2、諧波治理產(chǎn)品
3、治理諧波有源濾波裝置 有源電力濾波器 產(chǎn)品命名
4、產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念及安裝說明
有源電力濾波器(ANAPF)通過CT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。
4.1整柜安裝
4.2模塊式安裝
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(duì)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
4.2.1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(jí):IP20
質(zhì)量:50KG
4.2.2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(jí):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(chǎng)地緊湊的場(chǎng)合,一般為單臺(tái)的獨(dú)立運(yùn)行時(shí)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(chǎng)合。目前我司常規(guī)產(chǎn)品較大的為6個(gè)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(duì)于傳統(tǒng)整柜式有以下幾項(xiàng)優(yōu)點(diǎn):
(1)每個(gè)模塊容量為50A(可在適當(dāng)范圍內(nèi)浮動(dòng)),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(gè)以上(需加寬柜體尺寸,效果可參照?qǐng)D5);
(2)可根據(jù)負(fù)載使用變化隨時(shí)增、減APF設(shè)備的容量(加、減模塊數(shù)量即可,并對(duì)人機(jī)界面作相應(yīng)參數(shù)設(shè)置);
(3)每個(gè)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(gè)模塊之間雖有通訊連接,但各臺(tái)的故障并不會(huì)相互影響其它模塊繼續(xù)工作(補(bǔ)償容量會(huì)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(shí)投入使用,確??蛻艚?jīng)濟(jì)利益。
5、有源濾波裝置的補(bǔ)償效果
下面是某負(fù)載的產(chǎn)品應(yīng)用效果圖,其諧波含量在26%左右,通過電能質(zhì)量分析儀PW3198的分析可以幫助我們很直觀的看到補(bǔ)償效果。
補(bǔ)償前網(wǎng)側(cè)諧波畸變率 補(bǔ)償前網(wǎng)側(cè)諧波畸變率
補(bǔ)償后諧波電流含量?jī)H為4%,低于國(guó)標(biāo)對(duì)0.38KV電網(wǎng)的要求5%,以C相為例,對(duì)應(yīng)的各次諧波含量清單如下:
補(bǔ)償前C相各次諧波含量 補(bǔ)償后C相各次諧波含量
從波形來看效果可以更直觀的看到補(bǔ)償效果:補(bǔ)償前電流波形為M形,補(bǔ)償后已變?yōu)檎也?,效果良好?
補(bǔ)償前電壓電流波形 補(bǔ)償前電壓電流波形
6、應(yīng)用案例:
ANAPF在商業(yè)中心的應(yīng)用
▲ 項(xiàng)目背景:
無錫恒隆廣場(chǎng)屬于大型商業(yè)建筑,主要負(fù)載是空調(diào)、電梯和照明設(shè)備等,由于變頻器的節(jié)能性,使用大量變頻器驅(qū)動(dòng)這些設(shè)備,但同時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量3次、5次、7次等諧波電流。諧波電流在線路上流動(dòng)產(chǎn)生壓降,使得電壓也跟著畸變,電壓畸變率超過國(guó)標(biāo)限值,供電質(zhì)量相當(dāng)糟糕,影響其他用電設(shè)備的正常使用,現(xiàn)場(chǎng)會(huì)出現(xiàn)燈具閃爍的現(xiàn)象。
▲ 治理方案:
無錫恒隆廣場(chǎng)該配電系統(tǒng)中共有2臺(tái)2000KVA的變壓器,均采用集中治理方案,在變壓器的出線側(cè)加裝400A的ANAPF系列有源電力濾波器,使用2臺(tái)200A并機(jī)實(shí)現(xiàn),型號(hào)為:ANPF200-380/BGL。
▲ 治理效果:
圖4-9治理前電流波形
圖4-10治理后電流波形
從圖4-9和圖4-10可看出,治理前電流波形發(fā)生畸變,出現(xiàn)多出鋸齒狀;治理后電流波形明顯得到改善,趨向標(biāo)準(zhǔn)正弦波,電能質(zhì)量達(dá)到很大提高,給用電帶來保障。
▲ 現(xiàn)場(chǎng)安裝:
三、結(jié)束語
選用電能質(zhì)量設(shè)備就是為了保證可靠的運(yùn)行,延長(zhǎng)供電系統(tǒng)中其他電力設(shè)備的使用壽命及提高系統(tǒng)的可靠性??偟膩碚f,解決電能質(zhì)量問題是要有正確的理念,使整個(gè)供電系統(tǒng)達(dá)到一個(gè)環(huán)保的、高標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境運(yùn)行。
電能質(zhì)量問題不能理解為用某一種產(chǎn)品(有源濾波器或者靜止無功發(fā)生器)就可以解決問題,要整體考慮,我們比較大大的優(yōu)勢(shì)就是和設(shè)計(jì)師、客戶共同討論,找到解決企業(yè)電能質(zhì)量的問題,然后用系列的電能質(zhì)量產(chǎn)品實(shí)施解決,實(shí)現(xiàn)多贏!