一、APF有源濾波裝置 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。
二、APF有源濾波裝置 應用范圍:
適用于并聯(lián)在含諧波負載的低壓配電系統(tǒng)中,能夠對動態(tài)變化的諧波電流進行快速實時的跟蹤和補償。
三、訂貨范例:
具體型號:ANAPF150-380/BGL
技術要求:諧波補償電流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:負載側
四、技術參數(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)的電能補償裝置的一種,采用現(xiàn)代電力電子技術,基于高速全數(shù)字控制方式的數(shù)字信號處理技術制成的新型電力諧波治理設備。它由指令電流運算電路和補償電流發(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,實時檢測負載電流,并通過內部DSP計算,提取并計算出負載電流的諧波成分,然后通過PWM信號發(fā)送給內部IGBT,控制逆變器產(chǎn)生一個和負載諧波電流大小相等,方向相反的諧波電流注入到電網(wǎng)中抵消對應諧波電流,達到濾波目的。工作原理圖及補償示意如圖1所示。
圖1 ANAPF工作原理及對應波形示意
6.2 ANAPF板載式有源濾波裝置結構介紹及優(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)品的結構安排和內部集成度有了更高的要求。
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(可按照需求適當提高)
額定電壓:AC380V
接線方式:三相三線或三相四線
進線方式:后進后出
額定頻率:50Hz
模塊殼體顏色:RAL9004
防護等級:IP20
質量: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(可按照需求適當提高)
額定電壓:AC380V
接線方式:三相三線或三相四線
進線方式:上進上出
額定頻率:50Hz
模塊殼體顏色:RAL7035
防護等級:IP20
質量:50KG
接線示意圖如下:
其中壁掛式結構適用于負荷容量較小或場地緊湊的場合,一般為單柜獨立運行時使用;抽屜式結構多采用多模塊并聯(lián)安裝在抽屜柜體中的安裝方式,可根據(jù)實際補償容量需求增減柜體內模塊數(shù)量,適用于大負荷容量的場合。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)整柜式有以下幾項優(yōu)點:
(1)每個模塊容量為50A(可在適當范圍內浮動),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)負載使用變化隨時增、減APF設備的容量(加、減模塊數(shù)量即可,并對人機界面作相應參數(shù)設置);
(3)每個模塊單獨安裝散熱單元,并可在柜體上加裝散熱風扇,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(補償容量會相應減?。?/p>
(5)后期維護方便,可實現(xiàn)故障模塊單獨維修、更換。
(6)結構精巧,設計靈活,可作為零部件(模塊)單獨購買,嵌入第三方柜體;柜型外觀、尺寸的改變基本不影響內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,確保客戶經(jīng)濟利益。
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
七、應用案例
ANAPF在數(shù)據(jù)機房的應用
▲ 項目背景:
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)機房,對電能質量要求非常高;為了提高供電可靠度,采用大量的UPS作為設備電源,機房內還包含空調設備、照明設備等。此類電力電子設備皆屬于非線性負載,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;如果不進行諧波治理,對電網(wǎng)造成嚴重的污染,也影響機房中其他敏感設備,比如導致通信數(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)驗進行諧波分析與估算,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并機實現(xiàn),型號為ANAPF150-380/BGL,來自動跟蹤補償負載產(chǎn)生的諧波電流,保證整個系統(tǒng)可靠運行。
▲ 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,收到了良好的運行效果。
▲ 安裝現(xiàn)場:
圖4-2 安裝現(xiàn)場