有源諧波濾波器 污水廠諧波治理廠家 能夠檢測(cè)、分析系統(tǒng)電流中的諧波分量,自動(dòng)補(bǔ)償,不受頻譜范圍的制約,同時(shí)可以單獨(dú)治理諧波,不提高功率因數(shù)。
1、有源諧波濾波器概述
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(duì)非正弦的畸變電流作傅立葉級(jí)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(guò)中線會(huì)使線路過(guò)熱,甚至引起火災(zāi)。
● 諧波會(huì)影響電氣設(shè)備的正常工作,使電機(jī)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)和噪聲等;使變壓器局部嚴(yán)重過(guò)熱;使電容器、電纜等設(shè)備過(guò)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(huì)對(duì)系統(tǒng),特別是對(duì)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(huì)導(dǎo)致繼電保護(hù),特別是微機(jī)綜合保護(hù)器與自動(dòng)裝置誤動(dòng)作,造成不必要的供電中斷和生產(chǎn)損失。諧波還會(huì)使電氣測(cè)量?jī)x表計(jì)量不準(zhǔn)確,產(chǎn)生計(jì)量誤差,給用電管理部門或電力用戶帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失。
● 臨近的諧波源或較高次諧波會(huì)對(duì)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(jì)算機(jī)無(wú)法正常工作,重則導(dǎo)致信息丟失,使工控系統(tǒng)崩潰。
1.3 產(chǎn)品效益
有源濾波裝置之所以稱為有源,顧名思義該裝置需要提供電源(用以補(bǔ)償主電路的諧波),其應(yīng)用可克服LC濾波器等傳統(tǒng)的諧波抵制和無(wú)功補(bǔ)償方法的缺點(diǎn)(傳統(tǒng)的只能固定補(bǔ)償),實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)跟蹤補(bǔ)償,而且可以既補(bǔ)諧波又補(bǔ)無(wú)功。
● 使諧波指標(biāo)滿足標(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(duì)自動(dòng)控制裝置、電能計(jì)量裝置、繼電保護(hù)裝置的干擾,保證供配電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行;
● 避免諧波過(guò)電壓和諧波過(guò)電流對(duì)電氣設(shè)備的危害,延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命;
● 節(jié)能降耗,提高功率因數(shù),節(jié)約電費(fèi),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(dòng)和閃變》
GB/T18481-2001 《電能質(zhì)量:暫時(shí)過(guò)電壓和瞬態(tài)過(guò)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(wú)功功率補(bǔ)償裝置》
2、產(chǎn)品介紹 有源諧波濾波器 污水廠諧波治理廠家
安裝有源濾波器原理是在諧波電流或電壓諧振頻率處加入等效導(dǎo)納無(wú)窮大的并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)或等效阻抗無(wú)窮大的串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。因此,有并聯(lián)和串聯(lián)2種。并聯(lián)有源電力濾波器它產(chǎn)生與負(fù)載電流諧波相反的諧波電流分量,從而相抵消掉。串聯(lián)有源電力濾波器它產(chǎn)生與電路電壓諧波分量相反的諧波電壓進(jìn)行抵消。安科瑞主要生產(chǎn)并聯(lián)型有源電力濾波器。
2.1 有源諧波濾波器工作原理
有源濾波裝置,是采用現(xiàn)代電力電子技術(shù)和基于高速DSP器件的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)制成的新型電力諧波治理專用設(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(gè)主要部分組成。指令電流運(yùn)算電路實(shí)時(shí)監(jiān)視線路中的電流,并將模擬電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),送入高速數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理,將諧波與基波分離,并以脈寬調(diào)制(PWM)信號(hào)形式向補(bǔ)償電流發(fā)生電路送出驅(qū)動(dòng)脈沖,驅(qū)動(dòng)IGBT或IPM功率模塊,生成與電網(wǎng)諧波電流幅值相等、極性相反的補(bǔ)償電流注入電網(wǎng),對(duì)諧波電流進(jìn)行補(bǔ)償或抵消,主動(dòng)消除電力諧波。
APF有源濾波器 廣東壁掛式有源濾波柜廠家供應(yīng)并聯(lián)在含諧波負(fù)載的低壓配電系統(tǒng)中,能夠?qū)?dòng)態(tài)變化的諧波電流進(jìn)行快速實(shí)時(shí)的跟蹤和補(bǔ)償。其原理為:ANAPF系列板載式動(dòng)態(tài)補(bǔ)償無(wú)功有源電力濾波器通過(guò)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(guò)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(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。
圖2-1 ANAPF系列原理圖
2.2 有源諧波濾波器產(chǎn)品特點(diǎn)
● DSP+FPGA全數(shù)字控制方式,具有快的響應(yīng)時(shí)間,的主電路拓?fù)浜涂刂扑惴ǎ雀?、運(yùn)行更穩(wěn)定;
● 一機(jī)多能,既可補(bǔ)諧波,又可兼補(bǔ)無(wú)功,可對(duì)2~31次諧波進(jìn)行全補(bǔ)償或特定次諧波進(jìn)行補(bǔ)償;
● 具有完善的橋臂過(guò)流保護(hù)、直流過(guò)壓保護(hù)、裝置過(guò)溫保護(hù)功能;
● 模塊化設(shè)計(jì),體積小,安裝便利,方便擴(kuò)容;
● 采用7英寸大屏幕彩色觸摸屏以實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)置和控制,使用方便,易于操作和維護(hù);
● 輸出端加裝濾波裝置,降低高頻紋波對(duì)電力系統(tǒng)的影響;
● 多機(jī)并聯(lián),達(dá)到較高的電流輸出等級(jí);
● 擁有自主技術(shù)。
APF有源電力濾波器主要采用FFT算法,DFT算法以及三相電路瞬時(shí)無(wú)功功率理論算法;APF有源電力濾波器有并聯(lián)型和串聯(lián)型兩種,前者用的多;并聯(lián)APF有源電力濾波器主要是治理電流諧波,串聯(lián)APF有源電力濾波器主要是治理電壓諧波等引起的問(wèn)題。
APF有源電力濾波器同無(wú)源濾波器比較,治理效果好,主要可以同時(shí)濾除多次及高次諧波,不會(huì)引起諧振,但是價(jià)位相對(duì)高!實(shí)際應(yīng)用安全系數(shù)很低,普遍做法是以變壓器升壓,來(lái)保證可靠性,國(guó)家相關(guān)部門也要求以變壓器升壓的形式和APF有源電力濾波器結(jié)合,治理高壓諧波!
APF有源電力濾波器主要應(yīng)用場(chǎng)合:
1.變頻設(shè)備的應(yīng)用場(chǎng)合 隨著技術(shù)的進(jìn)步,變頻設(shè)備大量應(yīng)用于各類場(chǎng)合,變頻設(shè)備會(huì)產(chǎn)生大量的諧波,因此,這類場(chǎng)合是APF有源電力濾波器主要的目標(biāo)市場(chǎng)之一。
2.不穩(wěn)定負(fù)荷的應(yīng)用場(chǎng)合 不穩(wěn)定負(fù)荷不是APF有源電力濾波器的主要市場(chǎng),但它是電力系統(tǒng)一個(gè)重要的方面,因?yàn)椴环€(wěn)定的負(fù)荷雖然所占比例不大,但是它們對(duì)電力系統(tǒng)產(chǎn)生的影響卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其它負(fù)荷所造成的影響,因此對(duì)于該類應(yīng)用場(chǎng)合也應(yīng)作為APF有源電力濾波器的主要市場(chǎng)方向之一。
3.鋼鐵廠 鋼鐵廠的電弧爐、軋鋼機(jī)等是主要的諧波發(fā)生設(shè)備,且主要是沖擊性負(fù)荷,對(duì)鋼鐵廠附近的其它負(fù)荷有很大影響。同時(shí),諧波問(wèn)題對(duì)鋼鐵廠無(wú)功補(bǔ)償?shù)挠绊懞艽?,所以?yīng)以無(wú)功補(bǔ)償和諧波治理同時(shí)處理作為目標(biāo)。
4.有色冶金 有色冶金的負(fù)荷除電弧爐性質(zhì)的負(fù)荷外,還由于采用直流濕法冶金而產(chǎn)生大量的直流成分。
5.港口機(jī)械 港機(jī)是大型的提升設(shè)備,一般都采用很大的變頻器,因此是港口機(jī)械主要的諧波發(fā)生源,因此對(duì)于該類應(yīng)用場(chǎng)合也應(yīng)作為APF有源電力濾波器的市場(chǎng)方向之一。
6.電氣化鐵路 電氣化鐵路一般使用直流電機(jī)拖動(dòng),因此是一個(gè)市政方面的主要諧波源。根據(jù)現(xiàn)有上海、北京等地電氣化鐵路的運(yùn)行情況,大多數(shù)系統(tǒng)都安裝了濾波器。預(yù)計(jì)本產(chǎn)品可以達(dá)到電氣鐵路濾波器國(guó)產(chǎn)化的作用。
7.高精度自動(dòng)化生產(chǎn)線 高精度自動(dòng)化生產(chǎn)線本身不產(chǎn)生諧波,但是對(duì)于電能質(zhì)量有很高的要求,因此需要在高精度自動(dòng)化生產(chǎn)線的供電側(cè)安裝APF有源電力濾波器,以降低諧波對(duì)生產(chǎn)線的影響。
8.辦公大樓、大型商業(yè)區(qū)等節(jié)能燈和空調(diào)集中場(chǎng)所辦公大樓、大型商業(yè)區(qū)等節(jié)能燈和空調(diào)集中場(chǎng)所的諧波情況也非常嚴(yán)重,治理方法宜采用集中治理方法,以節(jié)省成本。
2.3 主要技術(shù)參數(shù)
2.4 諧波治理產(chǎn)品型號(hào)及說(shuō)明
有源電力濾波器,統(tǒng)稱有源濾波器,英文名Active Power Filter,簡(jiǎn)稱APF。是一種并聯(lián)諧波補(bǔ)償裝置。利用外部電流互感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)負(fù)載電流,內(nèi)部DSP計(jì)算負(fù)載電流的諧波含量,并將控制信號(hào)發(fā)送給逆變器??刂颇孀兤鳟a(chǎn)生一個(gè)注入電網(wǎng)的諧波電流,等于負(fù)載的諧波電流和反方向的諧波電流,實(shí)現(xiàn)了有源濾波功能。有源濾波器區(qū)別于傳統(tǒng)LC濾波器的固定補(bǔ)償方式,它實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)跟蹤補(bǔ)償,能夠?qū)Υ笮『皖l率都變化的諧波以及變化的無(wú)功進(jìn)行補(bǔ)償,是目前應(yīng)用于電能質(zhì)量治理的新型電力電子裝置。
3、有源諧波濾波器
應(yīng)用案例
3.1 ANAPF在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用
▲ 項(xiàng)目背景:
合肥日立建機(jī)是日立建機(jī)集團(tuán)在zui大的生產(chǎn)基地,其主要負(fù)載是變頻器、電焊機(jī)和中頻爐等,這類負(fù)載屬于中污染設(shè)備,使用時(shí)電流變化很快,無(wú)功需求大,傳統(tǒng)無(wú)功柜跟不上負(fù)載變化速度,導(dǎo)致功率因數(shù)很低,造成無(wú)功罰款;同時(shí)又會(huì)產(chǎn)生大量諧波流入電網(wǎng)中,諧波電流在線路上流動(dòng)會(huì)產(chǎn)生壓降,使得電壓也畸變嚴(yán)重,致使一些精度高的生產(chǎn)設(shè)備不能正常運(yùn)行,影響公司的生產(chǎn),導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量下降,給客戶帶來(lái)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。
▲ 治理方案:
該項(xiàng)目共有6臺(tái)變壓器,均采用集中治理方案,在變壓器的出線側(cè)加裝ANAPF系列有源電力濾波器,型號(hào)為:ANPF200-380/BGL,既可補(bǔ)償諧波又可補(bǔ)償部分動(dòng)態(tài)無(wú)功。同時(shí),建議在變頻器的進(jìn)線端加裝輸入電抗器,用來(lái)濾除部分變頻器諧波,以達(dá)到更好的治理效果。
▲ 治理效果:
由圖4-5和圖4-6可以看出,治理前,電流波形失真十分嚴(yán)重,三相電流畸變率分別為21.3%、25.0%、28.0%,主要以5次、7次、11次等符合6n±1次特性的諧波為主,功率因數(shù)約0.83左右,會(huì)造成無(wú)功罰款;加裝ANAPF系列有源電力濾波器后,電流波形已經(jīng)趨向正弦波,三相電流畸變率分別為2.6%、2.6%、2.6%,主要頻次諧波得到抵制,功率因數(shù)也都到很明顯的提高。此次諧波治理,電網(wǎng)質(zhì)量得到明顯改善,保護(hù)了生產(chǎn)線上設(shè)備的正常運(yùn)行。
▲ 安裝現(xiàn)場(chǎng):
安科瑞公司通過(guò)在產(chǎn)品、技術(shù)、生產(chǎn)工藝上的技術(shù)積累和持續(xù)創(chuàng)新,圍繞產(chǎn)業(yè)政策和市場(chǎng)導(dǎo)向,成功實(shí)現(xiàn)科技轉(zhuǎn)型,由原來(lái)普通數(shù)顯儀表和電量傳感器的生產(chǎn)轉(zhuǎn)到智能網(wǎng)絡(luò)電力儀表、智能馬達(dá)保護(hù)裝置、智能光伏匯流裝置、電能質(zhì)量監(jiān)控裝置、電氣火災(zāi)監(jiān)控裝置、消防電源監(jiān)控設(shè)備、隔離電源柜、有源濾波裝置、光伏匯流箱、光伏并網(wǎng)逆變器等產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化,目前已發(fā)展成為一家集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售于一體的江蘇省高新技術(shù)企業(yè)。