基本概念
三相电路瞬时无功功率理论是APF发展的主要基础理论;APF有并联型和串联型两种,前者用的多;并联有源滤波器主要是治理电流谐波,串联有源滤波器主要是治理电压谐波等引起的问题。有源滤波器同无源滤波器比较,治理效果好,主要可以同时滤除多次及高次谐波,不会引起谐振,但是价位相对高!
谐波主要危害:
· 增加电力设施负荷,降低系统功率因数,降低发电、输电及用电设备的有效容量和效率,造成设备浪费、线路浪费和电能损失;
· 引起无功补偿电容器谐振和谐波电流放大,导致电容器组因过电流或过电压而损坏或无法投入运行;
· 产生脉动转矩致使电动机振动,影响产品质量和电机寿命;
· 由于涡流和集肤效应,使电机、变压器、输电线路等产生附加功率损耗而过热,浪费电能并加速绝缘老化;
· 谐波电压以正比于其峰值电压的形式增强了绝缘介质的电场强度,降低设备使用寿命;
· 零序(3的倍数次)谐波电流会导致三相四线系统的中线过载,并在三角形接法的变压器绕组内产生环流,使绕组电流超过额定值,严重时甚至引发事故。
· 谐波会改变保护继电器的动作特性,引起继电保护设施的误动作,造成继电保护等自动装置工作紊乱;
· 谐波变改变了电压或电流的变化率和峰值,延缓电弧熄灭,影响断路器的分断容量;
· 使计量仪表特别是感应式电能表产生计量误差;
· 干扰邻近的电力电子设备、工业控制设备和通讯设备,影响设备的正常运行。
产品功能:
ANAPF系列有源电力滤波器通过电流互感器采集系统谐波电流,经控制器快速计算并提取各次谐波电流的含量,产生谐波电流指令,通过功率执行器件产生与谐波电流幅值相等方向相反的补偿电流,并注入电力系统中,从而抵消非线性负载所产生的谐波电流。
2.应用范围:
适用于并联在含谐波负载的低压配电系统中,能够对动态变化的谐波电流进行快速实时的跟踪和补偿。
ANAPF有源滤波器在商业中心的应用
▲ 项目背景:
无锡恒隆广场属于大型商业建筑,主要负载是中央空调、电梯和照明设备等,由于变频器的节能性,使用大量变频器驱动这些设备,但同时会产生大量3次、5次、7次等谐波电流。谐波电流在线路动产生压降,使得电压也跟着畸变,电压畸变率超过国标限值,供电质量相当糟糕,影响其他用电设备的正常使用,现场会出现灯具闪烁的现象。
▲ 治理方案:
无锡恒隆广场该配电系统有2台2000KVA的变压器,均采用集中治理方案,在变压器的出线侧加装400A的ANAPF系列有源电力滤波器,使用2台200A并机实现,型号为:ANPF200-380/BGL。
ANAPF有源滤波器在数据机房的应用
▲ 项目背景:
常熟智慧城市是一个市民卡信息中心,其中包括大型数据机房,对电能质量要求非常高;为了提高供电可靠度,采用大量的UPS作为设备电源,机房内还包含空调设备、照明设备等。此类电力电子设备皆属于非线性负载,在使用过程中会产生大量谐波并注入系统中,主要以5次、7次为主;如果不进行谐波治理,对电网造成严重的污染,也影响机房中其他敏感设备,比如导致通信数据错误,甚至瘫痪、中断,降低了配电系统的安全性、可靠性。
▲ 有源滤波器治理方案:
根据以往测量经验进行谐波分析与估算,谐波主要由UPS和一些非线性直流电源产生,供电系统由2台800kVA变压器及其一台800kW发电机组成,采用集中治理方案,在每台变压器下加装300A有源电力滤波器,由两台150A并机实现,型号为ANAPF150-380/BGL,来自动跟踪补偿负载产生的谐波电流,整个系统安全可靠运行。