
ANHPD300諧波保護(hù)器
產(chǎn)品簡介
功能:
該系列諧波保護(hù)器對用電設(shè)備產(chǎn)生的隨機(jī)高次諧波、脈沖尖峰、電涌等具有抑制和吸收作用,能有效濾除電壓尖峰雜波、矯正畸變的電壓波形、對諧波噪聲進(jìn)行消化和吸收、防止保護(hù)裝置誤跳閘、**用電設(shè)備正常運(yùn)行。
應(yīng)用范圍:
適用于電子計(jì)算機(jī)、精密醫(yī)療儀器、微處理器以及其它數(shù)字化電子設(shè)備等。
訂貨范例:
具體型號:ANHPD300
技術(shù)要求:額定電壓AC 400V
安裝方式: 35mm導(dǎo)軌安裝
技術(shù)參數(shù)
額定電壓/額定頻率
AC 400V(三相)/50Hz±15%
較大脈沖電流值
12KA
濾波性能
吸收頻率
3KHz~10MHz
泄漏電流
1.2mA
安裝方式
三相:35mm(導(dǎo)軌安裝)
安裝尺寸
126*105*80(長*深*高)
抗浪涌電流
對于300V的脈沖電壓,脈沖電流不**過1000A
電路連接方式
星型
絕緣電阻
>100MΩ
耐壓
導(dǎo)電部分與外殼間承受2000VAC,時間1min,無擊穿和閃絡(luò)現(xiàn)象
電源
功率
小于1.0w
溫升
小于10℃
電磁兼容性測試
震蕩波抗擾度
IEC60225-22 3級
靜電放電抗擾度
射頻電磁輻射抗擾度
電快速瞬變脈沖群抗擾度
外部接口
端子
耐高溫100℃
外殼類型
阻燃塑料
維護(hù)方式
免維護(hù)
使用壽命
15年以上
外部環(huán)境
工作溫度
-30℃-70℃
存儲溫度
-40℃-85℃
相對濕度
﹤85%(在15℃~25℃間)
大氣壓力
52-110Kpa
工作環(huán)境
無爆炸無腐蝕性氣體導(dǎo)電塵埃,無劇烈振動,無沖擊源,海拔1500m以下
外形尺寸
ANAPF有源電力濾波器
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(jī)產(chǎn)生機(jī)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(hù),特別是微機(jī)綜合保護(hù)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(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經(jīng)濟(jì)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(jì)算機(jī)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(jì)量裝置、繼電保護(hù)裝置的干擾,**供配電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)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(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(bǔ)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(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。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(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有源電力濾波器原理圖
2.2 產(chǎn)品特點(diǎn)
● DSP+FPGA全數(shù)字控制方式,具有較快的響應(yīng)時間,**的主電路拓?fù)浜涂刂扑惴ǎ雀摺⑦\(yùn)行更穩(wěn)定;
● 一機(jī)多能,既可補(bǔ)諧波,又可兼補(bǔ)無功,可對2~31次諧波進(jìn)行全補(bǔ)償或*特定次諧波進(jìn)行補(bǔ)償;
● 具有完善的橋臂過流保護(hù)、直流過壓保護(hù)、裝置過溫保護(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;
● 擁有自主專利技術(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(jì)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(shí)際工作狀態(tài)都不同。因此實(shí)際諧波電流需采用專門設(shè)備進(jìn)行測量,考慮到設(shè)備的技術(shù)及經(jīng)濟(jì)性,設(shè)計(jì)諧波治理裝置的額定諧波補(bǔ)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(jì)算比較復(fù)雜,況且在設(shè)計(jì)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(jìn)行選型。
3.1.1 根據(jù)負(fù)載額定電流和行業(yè)類型選型
3.1.2 根據(jù)變壓器容量和行業(yè)類型選型
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(fù)載率(一般在0.6~0.8);
步驟2:根據(jù)變壓器負(fù)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(fù)載率為0.8,主要負(fù)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(fù)載率為0.8;
負(fù)載類型屬于辦公樓宇,根據(jù)表1估算THDi為30%;
查表4可得估算諧波電流值為83A;
如果根據(jù)公式(2)計(jì)算,結(jié)果是一樣的;
考慮到一定的裕量,選擇100A的ANAPF有源電力濾波器。
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(bǔ)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(bǔ)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
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(bǔ)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。
4 應(yīng)用案例
4.1 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)的安全性、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,**整個系統(tǒng)安全可靠運(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、各次諧波電流得到有效抑制,提高了供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性,消除了諧波對通信系統(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
4.2 ANAPF在辦公樓宇的應(yīng)用
▲ 項(xiàng)目背景:
珠海橫琴口岸項(xiàng)目是臨時邊檢大樓的新建項(xiàng)目,為邊檢部門電氣設(shè)備提供可靠電力支持,對電能質(zhì)量要求較高;用電設(shè)備主要是大功率UPS、LED顯示屏、空調(diào)、照明和報(bào)檢大廳動力設(shè)備等,會產(chǎn)生大量諧波,其諧波主要包括3、5、7、9次;不進(jìn)行合理治理,將對其他電氣設(shè)備產(chǎn)生危害,如:大量的3次諧波造成中線過熱甚至發(fā)生火災(zāi);大量諧波造成變壓器局部嚴(yán)重過熱;繼電保護(hù)發(fā)生誤動作等。
▲ 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,該項(xiàng)目有1#、2#兩個配電站,1#配電站有2臺800kVA的變壓器,2#配電站有2臺1000KVA的變壓器,分別采用集中治理方案,在每臺變壓器下加裝ANAPF系列有源電力濾波器,由于安裝空間有限,選擇我司壁掛式有源電力濾波器進(jìn)行嵌入式安裝,1#配電站中#1和#2變壓器下安裝型號均為ANAPF75-380/BBL,2#配電站中#1和#2變壓器下安裝均為2臺型號為ANAPF60-380/BBL的有源電力濾波器并機(jī)使用,**了整個供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
▲ 治理效果:
圖4-4治理之后電流波形和各次諧波電流畸變率
治理前電流波形發(fā)生畸變,三相電流畸變率分別為10.8%、11.1%、12.5%;在加裝ANAPF系列有源電力濾波器后電流波形趨向正弦波,各次諧波得到有效抑制,電流畸變率明顯降低,三相電流畸變率降至4.0%、4.1%、4.4%。
▲ 安裝現(xiàn)場:
4.3 ANAPF在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用
▲ 項(xiàng)目背景:
日立建機(jī)是日立建機(jī)集團(tuán)在中國較大的生產(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,使用時電流變化很快,無功需求大,傳統(tǒng)無功柜跟不上負(fù)載變化速度,導(dǎo)致功率因數(shù)很低,造成無功罰款;同時又會產(chǎn)生大量諧波流入電網(wǎng)中,諧波電流在線路**動會產(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,給客戶帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。
▲ 治理方案:
該項(xiàng)目共有6臺變壓器,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,型號為:ANPF200-380/BGL,既可補(bǔ)償諧波又可補(bǔ)償部分動態(tài)無功。同時,建議在變頻器的進(jìn)線端加裝輸入電抗器,用來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,會造成無功罰款;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%,主要頻次諧波得到有效抑制,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,有效地保護(hù)了生產(chǎn)線上設(shè)備的正常運(yùn)行。
▲ 安裝現(xiàn)場:
4.4 ANAPF在港口碼頭的應(yīng)用
▲ 項(xiàng)目背景:
江陰港港口的主要諧波源是門機(jī)、行車和一些辦公設(shè)備,門機(jī)在運(yùn)行時需要大量無功,且電流沖擊大,波動很快,產(chǎn)生大量的諧波電流,功率因數(shù)很低,造成無功罰款;傳統(tǒng)的純?nèi)轃o功補(bǔ)償裝置已經(jīng)不能解決這些電能質(zhì)量問題,不及時治理,甚至?xí)o功柜產(chǎn)生危害,使得電容壽命降低,更換頻繁。
▲ 治理方案:
因現(xiàn)場非線性負(fù)載(經(jīng)檢測,主要為起重機(jī)回路)多,且具有地域分散,沖擊電流大的特點(diǎn),易采用集中治理方式,在每個變電站進(jìn)行諧波治理。采用無功功率補(bǔ)償和諧波治理綜合方案可兼顧無功補(bǔ)償和諧波治理功能,該方案利用現(xiàn)有無功補(bǔ)償控制柜,減少用戶改造投入成本,將ANAPF系列有源電力濾波裝置并聯(lián)到配電系統(tǒng)中,一方面可有效抑制諧波放大,保護(hù)電容器,而裝置的檢修與日常維護(hù)只需從電網(wǎng)中切除,不影響現(xiàn)場的正常運(yùn)營。
▲ 治理效果:
由圖4-7和圖4-8可以看出,治理前,電流波形失真十分嚴(yán)重,呈現(xiàn)典型的M型,三相電流畸變率分別為18.3%、25.1%、32.5%,主要以5次、7次諧波為主;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%,主要頻次諧波得到有效抑制,電網(wǎng)質(zhì)量得到明顯改善,有效地保護(hù)了其他電氣設(shè)備。
▲ 安裝現(xiàn)場:
4.5 ANAPF在商業(yè)中心的應(yīng)用
▲ 項(xiàng)目背景:
無錫恒隆廣場屬于大型商業(yè)建筑,主要負(fù)載是中央空調(diào)、電梯和照明設(shè)備等,由于變頻器高效的節(jié)能性,使用大量變頻器驅(qū)動這些設(shè)備,但同時會產(chǎn)生大量3次、5次、7次等諧波電流。諧波電流在線路**動產(chǎn)生壓降,使得電壓也跟著畸變,電壓畸變率**過國標(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)場會出現(xiàn)燈具閃爍的現(xiàn)象。
▲ 治理方案:
無錫恒隆廣場該配電系統(tǒng)*有2臺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200A并機(jī)實(shí)現(xiàn),型號為: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**。
▲ 現(xiàn)場安裝:
4.6 ANAPF在其它行業(yè)的應(yīng)用
軌道交通
城市軌道交通存在大量熒光燈、UPS電源、變頻器及軟啟動裝置,均會產(chǎn)生大量諧波,使得電力系統(tǒng)正弦波畸變,電能質(zhì)量降低。諧波進(jìn)行綜合治理,給交通安全、順暢帶來**。
類似行業(yè)案例:、山東日照機(jī)場、南海三沙市機(jī)場、吉林站西廣場交通樞紐等。
醫(yī)院
醫(yī)院行業(yè)主要是核磁共振機(jī)、CT機(jī)等設(shè)備會產(chǎn)生大量諧波,大量**醫(yī)療設(shè)備對供電電源的諧波質(zhì)量要求非常高,如果不進(jìn)行治理,很可能造成檢測數(shù)據(jù)誤差大,設(shè)備之間干擾不能正常工作,造成嚴(yán)重的醫(yī)療事故。諧波治理后,降低了用電隱患。
類似行業(yè)案例:陜西榆林*一人民醫(yī)院、上海*二康復(fù)醫(yī)院、滁州市*二人民醫(yī)院、安徽六安*六人民醫(yī)院等。
冶金
冶金行業(yè)中大量使用了電弧爐、加熱爐、軋機(jī)等,這些負(fù)載不僅容量大,而且大部分為感性負(fù)荷,在不使用無功補(bǔ)償裝置的情況下,功率因數(shù)較低,且產(chǎn)生大量畸變的諧波,嚴(yán)重危害電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行和電氣設(shè)備安全經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。
類似行業(yè)案例:江蘇省鑌鑫特鋼材材料有限公司、宇東能源化工基地等。
體育館、演播廳
體育館、演播中心這類場所,主要就是大量舞臺燈光、LED屏幕、高桿燈等設(shè)備產(chǎn)生諧波。使得電能質(zhì)量變差,及時進(jìn)行諧波治理可**設(shè)備本身的使用效果,給用電帶來**。
類似行業(yè)案例:蘇州澹臺湖會議中心、廣州文化宮、武漢市教育電視臺演播廳、岳陽市奧體中心及游泳館等。
1、諧波治理方案選擇
根據(jù)對機(jī)場助航燈光系統(tǒng)諧波參數(shù)的分析和國家諧波治理標(biāo)準(zhǔn),我們對機(jī)場諧波抑制方案進(jìn)行了選擇。
目前電力系統(tǒng)諧波治理主要存在兩大主流方式:無源濾波技術(shù)和有源濾波技術(shù)。機(jī)場燈光站采用的大功率電力半導(dǎo)體調(diào)光設(shè)備,會產(chǎn)生大量高次諧波(主要是3 倍次諧波以外的所有奇次諧波),而無源濾波器對每次諧波都要單獨(dú)設(shè)計(jì)單諧振濾波器,設(shè)計(jì)參數(shù)要跟系統(tǒng)阻抗有關(guān)(計(jì)算系統(tǒng)阻抗很繁瑣,并且系統(tǒng)逐年擴(kuò)建,系統(tǒng)阻抗也會變化);無源濾波不能對諧波完全消除,反而存在著放大諧振的危險(xiǎn);電容的老化也會使原來設(shè)計(jì)諧振點(diǎn)偏移而達(dá)不到濾除目標(biāo)諧波的目的;無源濾波系統(tǒng)適合負(fù)荷單一、穩(wěn)定的場合。
與無源濾波器相比,有源濾波系統(tǒng)具有高度可控性和快速響應(yīng)性(≤1ms),能補(bǔ)償各次諧波,可抑制閃變、補(bǔ)償無功,有一機(jī)多能的特點(diǎn);在性價比上較為合理;濾波特性不受系統(tǒng)阻抗的影響,可消除與系統(tǒng)阻抗發(fā)生諧振的危險(xiǎn);具有自適應(yīng)功能,可自動跟蹤補(bǔ)償變化著的諧波。其基本原理是從諧波源(被補(bǔ)償對象)負(fù)載回路中檢測出諧波電流,由補(bǔ)償裝置產(chǎn)生一個與該諧波電流大小相等而相位相反的補(bǔ)償電流波形,用以抵消諧波源負(fù)載所產(chǎn)生的諧波電流,從而使電網(wǎng)側(cè)電流只含有基波分量。
ANAPF有源濾波裝置專門針對此類工況特點(diǎn)的低壓配電系統(tǒng)而設(shè)計(jì),該裝置濾波效率高、實(shí)時跟蹤、響應(yīng)速度快特點(diǎn),可高效濾除負(fù)載諧波,抑制系統(tǒng)振蕩,提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性,同時取得明顯的節(jié)能降耗和供電設(shè)備增容的效果。
2、ANAPF低壓有源濾波器在醫(yī)院建筑中的應(yīng)用案例
某機(jī)場供電系統(tǒng)的基本狀況如下:供電容量較大,供電電壓以110/10/0.4KV 等級為主,機(jī)場設(shè)備較多且分散,用電量大,部分為專用設(shè)備,負(fù)荷有一定沖擊性,供配電系統(tǒng)三相基本平衡,低壓部分進(jìn)行了集中無功補(bǔ)償。
以1#助航燈光站為例進(jìn)行諧波分析,1#助航燈光站包括2臺500KVA變壓器和一臺150kVA柴油發(fā)電機(jī)備。主要用電設(shè)備為機(jī)場助航燈光設(shè)備。
2.1 ANAPF有源濾波裝置的工作原理
ANAPF系列有源電力濾波裝置,以并聯(lián)方式接入電網(wǎng),通過實(shí)時檢測負(fù)載的諧波和無功分量,采用PWM變流技術(shù),從變流器中產(chǎn)生一個和當(dāng)前諧波分量和無功分量對應(yīng)的反向分量并實(shí)時注入電力系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)諧波治理和無功補(bǔ)償。
原理如下圖:
2.2 ANAPF有源濾波裝置投入前后對比
(1)有源濾波器投入前功率、電流波形畸變嚴(yán)重,諧波治理后波形趨于正弦波,諧波治理的工作達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)和效果;
(2)有源濾波器投入后功率因數(shù)波形畸變情況明顯改善,諧波治理前分別為-0.805,-1.000,-1.000,治理后分別為0.925,0.394,0.347。
治理前電流波形 治理后電壓波形
治理前單相功率波形圖 治理后單相功率波形圖
治理前功率因素和總畸變率 治理前功率因素和總畸變率
從附圖的對比中可以看出:同種負(fù)載條件下,投入使用ANAPF有源濾波器后,電能質(zhì)量改善的同時,又節(jié)省了電能;功率因數(shù)的大幅度提高,提升了變壓器、發(fā)電機(jī)的供電容量,從而解決了系統(tǒng)發(fā)電機(jī)帶全負(fù)荷運(yùn)行時控制設(shè)備失調(diào)的問題。
5.3安裝要求
ANAPF一般為標(biāo)準(zhǔn)柜式結(jié)構(gòu),安裝時應(yīng)避免倒置或平放,外形尺寸由所選諧波補(bǔ)償電流值決定,平面布置形式一般由諧波電流補(bǔ)償點(diǎn)位置決定。其平面布置要求如下:
1)離墻安裝:正常情況下建議與低壓開關(guān)柜并列離墻布置,正面操作,雙面維護(hù),背面維護(hù)通道不小于800mm。
2)靠墻安裝:ANAPF也可靠墻布置,正面操作,正面維護(hù)。
3)電氣設(shè)計(jì)人員在考慮系統(tǒng)接線及平面布置時應(yīng)注意將ANAPF的補(bǔ)償接入點(diǎn)盡量靠近補(bǔ)償對象,并處于采樣CT的上游,或在末端預(yù)留空間供設(shè)計(jì)安裝,CT采樣處下游不能包含容性負(fù)荷。平面布置示意如下圖:
變電所平面布置圖
4)ANAPF所有正常情況下不帶電的金屬外殼均應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求的接地制式(TN-S、TN-C-S、TT等)嚴(yán)格做好相應(yīng)的保護(hù)接零或保護(hù)接地。
ANAPF有源電力濾波器
產(chǎn)品簡介
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。
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。
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)
技術(shù)參數(shù)
產(chǎn)品選型
無功補(bǔ)償解決方案
一、ANSVC低壓無功功率補(bǔ)償裝置
1.簡介
ANSVC低壓無功功率補(bǔ)償裝置適用于頻率50Hz電壓0.4kV電網(wǎng)的無功功率自動補(bǔ)償,它集無功補(bǔ)償、電網(wǎng)監(jiān)測于一體,不但可以通過投切電容器組來補(bǔ)償電網(wǎng)中的無功損耗,提高功率因數(shù),降低線損,從而提高電網(wǎng)的負(fù)載能力和供電質(zhì)量,同時還能夠?qū)崟r監(jiān)測電網(wǎng)的三相電壓、電流、功率因數(shù)等電量參數(shù)。
2.功能特點(diǎn)
組成要素:柜體、無功補(bǔ)償控制器、復(fù)合開關(guān)、電抗器、浪涌保護(hù)器、電容器組等。
具有快速的響應(yīng)速度,可連續(xù)無級調(diào)節(jié)、無涌流、拉弧,無機(jī)械開關(guān)使用壽命的限制。
3.應(yīng)用領(lǐng)域
電力、汽車、冶金、鐵道、石油、港口、輕工、機(jī)械制造、化工、造紙、紡織、煤炭、造船、
通訊、建材、機(jī)場、大型場館、高層建筑等場所配電系統(tǒng)。
二、低壓無功補(bǔ)償元件
1、低壓無功功率自動補(bǔ)償控制器
1.1簡介
ARC數(shù)碼管顯示型功率因數(shù)補(bǔ)償控制器可以與電壓等級在400V或660V以下的靜態(tài)電容屏(柜)配套使用,輸出路數(shù)有12,16兩種規(guī)格。控制器采用基波功率因數(shù)和基波無功功率作為電容器投切的依據(jù),投切穩(wěn)定無投切震蕩,并提供6種混合補(bǔ)償(共補(bǔ)+分補(bǔ))方案,12種投切編碼方式,在有諧波的情況,能正確顯示基波功率因數(shù)。
ARC液晶顯示型功率因數(shù)補(bǔ)償控制器采用高精度的電量專用芯片,是以無功功率為取樣物理量的補(bǔ)償器。該控制器能可靠地運(yùn)行在大諧波、非正弦電流、強(qiáng)干擾等任何惡劣電網(wǎng)環(huán)境下。
ARC液晶顯示485總線型功率因數(shù)補(bǔ)償控制器,運(yùn)用成熟的無功混合補(bǔ)償控制策略和高精度專用計(jì)量芯片研制而成,可與補(bǔ)償電容器連接補(bǔ)償電網(wǎng)中的無功損耗、提高功率因數(shù)、降低線損,提高電網(wǎng)的負(fù)載能力和供電質(zhì)量。
ARC液晶顯示帶USB接口型功率因數(shù)補(bǔ)償控制器不但可以與補(bǔ)償電容器連接,補(bǔ)償電網(wǎng)中的無功損耗,提高功率因數(shù),還可以實(shí)時監(jiān)測電網(wǎng)的三相電壓、電流、功率因數(shù)、諧波等運(yùn)行數(shù)據(jù),可完成對整個低壓配電線路的實(shí)時監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析、報(bào)表處理等綜合管理,為低壓配電線路的科學(xué)管理提供*一手可靠數(shù)據(jù)。
1.2功能特點(diǎn)
適用于多種不同場合的配電系統(tǒng)。
無功功率,小負(fù)荷不產(chǎn)生投切振蕩。
可實(shí)現(xiàn)循環(huán)投切和多種編碼控制投切方式。
控制回路多達(dá)18路。
可實(shí)現(xiàn)全三相補(bǔ)償,全分相補(bǔ)償,混合補(bǔ)償。
提供多種電參數(shù)測量值,測量更全面。
1.3應(yīng)用領(lǐng)域
工廠配電、小區(qū)配電、煤礦、軌道交通等行業(yè)。
2、低壓投切開關(guān)
2.1簡介
AKF系列低壓復(fù)合開關(guān)和AKF系列低壓同步開關(guān)是新一代低壓無功補(bǔ)償裝置中的電容器投切裝置,其基本工作原理是將可控硅和磁保持繼電器并聯(lián),由內(nèi)部單片機(jī)控制,在投入和切除的瞬間由可控硅承擔(dān)過零投切,之后由磁保持繼電器接通運(yùn)行。因此,復(fù)合開關(guān)既有過零投切無涌流的優(yōu)點(diǎn),又有交流接觸器運(yùn)行無功耗的長處,可避免可控硅運(yùn)行發(fā)熱和接觸器切除時有火花的缺點(diǎn)。
AKF系列晶閘管動態(tài)投切開關(guān)是無機(jī)械觸點(diǎn)的電子開關(guān),可跟蹤負(fù)載無功電流變化,采用過零投切,投切過程無過壓、電弧等現(xiàn)象,響應(yīng)時間塊可頻繁投切無噪音,使用時間長。并具有缺相保護(hù)、自動識別相序、過溫保護(hù)報(bào)警輸出等功能,投切次數(shù)可達(dá)**。
2.2功能特點(diǎn)
可控硅耐壓:可控硅耐壓不低于2000V,具有過壓、過流及電流瞬變保護(hù)措施。
放電技術(shù):電容能在2s內(nèi)完成對殘壓的放電。
軟件過流檢測技術(shù):能夠準(zhǔn)確找出過零點(diǎn),檢測到諧波時不發(fā)出投入命令。
上電、掉電無誤觸發(fā):上電時不會誤投入電容,掉電時能及時切除已投入的電容。
過零投切無涌流,延長電容器使用壽命。
2.3應(yīng)用場合
低壓無功補(bǔ)償領(lǐng)域
控制器和投切開關(guān)應(yīng)用
3、低壓智能電容器
3.1簡介
AZC系列智能電容器由智能測控單元、晶閘管復(fù)合開關(guān)電路、線路保護(hù)單元、兩臺共補(bǔ)或一臺分補(bǔ)低壓電力電容器構(gòu)成,替代常規(guī)由熔絲、復(fù)合開關(guān)或機(jī)械式接觸器、熱繼電器、低壓電力電容器、指示燈等散件在柜內(nèi)和柜面由導(dǎo)線連接而組成的自動無功補(bǔ)償裝置,改變了傳統(tǒng)無功補(bǔ)償裝置體積龐大和笨重的結(jié)構(gòu)模式,具有更好的補(bǔ)償效果。
AZCL系列智能集成式諧波抑制電力電容補(bǔ)償裝置是以低壓電力電容器、高性能電抗器、高可靠投切開關(guān)、控制系統(tǒng)為主體,采用微電子軟硬件技術(shù)、微型傳感器技術(shù)、微型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和電器制造技術(shù)等新技術(shù)成果,將其智能化,實(shí)現(xiàn)低壓無功補(bǔ)償功能,能夠可靠工作。主要應(yīng)用于諧波十分嚴(yán)重場合的無功補(bǔ)償,能夠可靠運(yùn)行,不會產(chǎn)生諧振,在一定程度上有吸收消除諧波的功能,其中串接7%電抗器的產(chǎn)品使用于主要諧波為5次、7次及以上的電氣環(huán)境,串接14%電抗器的產(chǎn)品使用于主要諧波為3次及以上的電氣環(huán)境。
3.2功能特點(diǎn)
過零投切,分相補(bǔ)償,溫度保護(hù),缺相保護(hù),過壓、欠壓保護(hù);
諧波功能,智能網(wǎng)絡(luò)控制,高可靠性;
積木結(jié)構(gòu),接線簡單,擴(kuò)容方便,維護(hù)方便,效果顯著。
3.3應(yīng)用領(lǐng)域
成套柜、戶外配電箱、城市電網(wǎng)、農(nóng)村電網(wǎng)、廠礦企業(yè)、石油化工、民用建筑、**商業(yè)建筑、軌道交通配電系統(tǒng)等領(lǐng)域。
安科瑞電氣股份有限公司成立于2003年,2012年在創(chuàng)業(yè)板上市,代碼:300286。公司總部位于上海嘉定,是一家為企業(yè)微電網(wǎng)能效管理和用能安全提供解決方案的企業(yè)和軟件企業(yè),現(xiàn)有各類**及軟件著作權(quán)500多項(xiàng)。(截止到2021年12月,發(fā)明**22項(xiàng)、實(shí)用新型**132項(xiàng)、外觀設(shè)計(jì)**150項(xiàng)、軟件著作權(quán)251項(xiàng)。)設(shè)于無錫江陰市的生產(chǎn)基地--江蘇安科瑞電器制造有限公司是江蘇省企業(yè),擁有獲得國家實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可的產(chǎn)品測試中心,配息化管理系統(tǒng),為公司產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化實(shí)施提供**。新成立的安科瑞微電網(wǎng)研究院致力于企業(yè)端微電網(wǎng)技術(shù)的研發(fā),進(jìn)一步為用戶建設(shè)安全、可靠、綠色的微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)提供解決方案。安科瑞現(xiàn)有研發(fā)工程技術(shù)人才500多人,聚焦用戶側(cè)能效系統(tǒng)和能源互聯(lián)網(wǎng),具備從云平臺軟件到終端元器件的一站式服務(wù)能力,形成了“云-邊-端”的能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)體系,目前已有14000多套系統(tǒng)解決方案運(yùn)行在全國各地。公司在全國主要城市就地配置銷售、技術(shù)支持團(tuán)隊(duì),快速響應(yīng)客戶需求,電子商務(wù)團(tuán)隊(duì)面向全國并穩(wěn)步拓展海外市場,線上線下結(jié)合為用戶提供良好的服務(wù)體驗(yàn)。公司現(xiàn)有各類云平臺及系統(tǒng)解決方案涵蓋電力、環(huán)保、消防、新能源、數(shù)據(jù)中心、智能樓宇、交通、市政工程等多個領(lǐng)域。電力運(yùn)維云平臺為用戶提供變電所集中監(jiān)測、運(yùn)維派單等功能,提高電力運(yùn)維效率。能源管理云平臺為建筑或工業(yè)企業(yè)提供能耗數(shù)據(jù),協(xié)助用戶梳理能源流向和碳排放趨勢,為能耗雙控提供數(shù)據(jù)支持。智慧消防云平臺通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)消防信息,感知異常及時預(yù)警消除火災(zāi)隱患。預(yù)付費(fèi)云平臺為物業(yè)管理租戶水電費(fèi)收繳和用能安全提供解決方案。環(huán)保用電監(jiān)管云平臺協(xié)助**對企業(yè)環(huán)保設(shè)備運(yùn)行工況實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測,提高環(huán)保監(jiān)察效率;餐飲油煙監(jiān)測平臺協(xié)助環(huán)保和部門監(jiān)管規(guī)模餐飲企業(yè)油煙處理和排放,充電樁云平臺可以幫助用戶實(shí)現(xiàn)充電結(jié)算和資產(chǎn)管理,分布式光伏運(yùn)維云平臺提供分布式光伏電站運(yùn)行數(shù)據(jù)采集及收益分析。系統(tǒng)解決方案還包含電力監(jiān)控系統(tǒng)、智能照明控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中心能效管理系統(tǒng)、電能質(zhì)量治理系統(tǒng)、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)、消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)、*門監(jiān)控系統(tǒng)、消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)、醫(yī)用隔離電源系統(tǒng)等系統(tǒng)解決方案及邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān),覆蓋企業(yè)配電系統(tǒng)各個環(huán)節(jié),打造感知、邊緣智能、共建共享、開放合作的電力物聯(lián)網(wǎng)體系。公司將秉著“創(chuàng)新、、團(tuán)結(jié)、誠信”的理念,堅(jiān)持穩(wěn)健經(jīng)營、持續(xù)創(chuàng)新,為用戶安全、可靠、用能提供解決方案,為實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”提供數(shù)據(jù)支持。









