基本概念
三相電路瞬時無功功率理論是APF發(fā)展的主要基礎理論;APF有并聯(lián)型和串聯(lián)型兩種,前者用的多;并聯(lián)有源濾波器主要是治理電流諧波,串聯(lián)有源濾波器主要是治理電壓諧波等引起的問題。有源濾波器同無源濾波器比較,治理效果好,主要可以同時濾除多次及高次諧波,不會引起諧振,但是價位相對高!
諧波主要危害:
· 增加電力設施負荷,降低系統(tǒng)功率因數,降低發(fā)電、輸電及用電設備的有效容量和效率,造成設備浪費、線路浪費和電能損失;
· 引起無功補償電容器諧振和諧波電流放大,導致電容器組因過電流或過電壓而損壞或無法投入運行;
· 產生脈動轉矩致使電動機振動,影響產品質量和電機壽命;
· 由于渦流和集膚效應,使電機、變壓器、輸電線路等產生附加功率損耗而過熱,浪費電能并加速絕緣老化;
· 諧波電壓以正比于其峰值電壓的形式增強了絕緣介質的電場強度,降低設備使用壽命;
· 零序(3的倍數次)諧波電流會導致三相四線系統(tǒng)的中線過載,并在三角形接法的變壓器繞組內產生環(huán)流,使繞組電流超過額定值,嚴重時甚至引發(fā)事故。
· 諧波會改變保護繼電器的動作特性,引起繼電保護設施的誤動作,造成繼電保護等自動裝置工作紊亂;
· 諧波變改變了電壓或電流的變化率和峰值,延緩電弧熄滅,影響斷路器的分斷容量;
· 使計量儀表特別是感應式電能表產生計量誤差;
· 干擾鄰近的電力電子設備、工業(yè)控制設備和通訊設備,影響設備的正常運行。
ANAPF有源濾波器在商業(yè)中心的應用
▲ 項目背景:
無錫恒隆廣場屬于大型商業(yè)建筑,主要負載是中央空調、電梯和照明設備等,由于變頻器的節(jié)能性,使用大量變頻器驅動這些設備,但同時會產生大量3次、5次、7次等諧波電流。諧波電流在線路動產生壓降,使得電壓也跟著畸變,電壓畸變率超過國標限值,供電質量相當糟糕,影響其他用電設備的正常使用,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,在變壓器的出線側加裝400A的ANAPF系列有源電力濾波器,使用2臺200A并機實現(xiàn),型號為:ANPF200-380/BGL。
ANAPF有源濾波器在港口碼頭的應用
▲ 項目背景:
江陰港港口的主要諧波源是門機、行車和一些辦公設備,門機在運行時需要大量無功,且電流沖擊大,波動很快,產生大量的諧波電流,功率因數很低,造成無功罰款;傳統(tǒng)的純容無功補償裝置已經不能解決這些電能質量問題,不及時治理,甚至會對無功柜產生危害,使得電容壽命降低,更換頻繁。
▲ 有源濾波器治理方案:
因現(xiàn)場非線性負載(經檢測,主要為起重機回路)多,且具有地域分散,沖擊電流大的特點,易采用集中治理方式,在每個變電站進行諧波治理。采用無功功率補償和諧波治理綜合方案可兼顧無功補償和諧波治理功能,該方案利用現(xiàn)有無功補償控制柜,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,保護電容器,而裝置的檢修與日常維護只需從電網中切除,不影響現(xiàn)場的正常運營。
諧波的產生(有源濾波器
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,但是非線性電力設備 (大功率可控硅、變頻器、UPS、開關電源、中頻爐等)的廣泛應用產生了大量畸變的諧波電流,諧波電流耦合在線路上產生諧波電壓。對非正弦的畸變電流作傅立葉級數分解,其中頻率與工頻相同的分量為基波,頻率是基波頻率整數倍的分量為諧波。諧波是電能質量的重要指標。
1.2 諧波的危害(有源濾波器
● 諧波使公用電網中的元件產生附加的損耗,降低了發(fā)電、輸電及用電設備的效率。大量三次諧波流過中線會使線路過熱,甚至引起火災。
● 諧波會影響電氣設備的正常工作,使電機產生機械振動和噪聲等;使變壓器局部嚴重過熱;使電容器、電纜等設備過熱、絕緣老化、壽命縮短,以致?lián)p壞。
● 引起電網諧振,使得諧波電流放大幾倍甚至數十倍,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,經常使電容器和電抗器燒毀。
● 諧波會導致繼電保護,特別是微機綜合保護器與自動裝置誤動作,造成不必要的供電中斷和生產損失。諧波還會使電氣測量儀表計量不準確,產生計量誤差,給用電管理部門或電力用戶帶來經濟損失。
● 臨近的諧波源或較高次諧波會對通信及信息處理設備產生干擾,輕則產生噪聲、降低通信質量、計算機無常工作,重則導致信息丟失,使工控系統(tǒng)崩潰。(有源濾波器
主營產品: 故障電弧探測器,安全用電監(jiān)管云平臺,安科瑞多功能電表,有源電力濾波器
安科瑞電氣股份有限公司[代碼:300286.SZ]是一家為智能電網用戶端提供智能電力監(jiān)控、電能管理、電氣安全等系統(tǒng)性解決方案的國內少數幾家企業(yè)之一。 公司自2003年6月成立以來,專注于用戶端智能電力儀表的研發(fā)應用、生產和銷售,致力于為用戶提供35(10)/0.4kV變電所自動化系統(tǒng)、建筑光伏發(fā)電系統(tǒng)、電能質量治理系統(tǒng)、電能分項計量系統(tǒng)、電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)、醫(yī)療IT配電系統(tǒng)、數據中心能耗監(jiān)測系統(tǒng)、通信基站電源管理系統(tǒng)、消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)、消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)、防火門監(jiān)控系統(tǒng)以及智能照明系統(tǒng)、鋰電池管理系統(tǒng)、電動汽車充電系統(tǒng)等產品和服務,提高客戶用電效率和用電安全。 公司是火炬計劃重點高新技術企業(yè)和軟件企業(yè)。先后參與GB/T22264-2008《安裝式數字電測量儀表》、JB/T10736-2007《低壓電動機保護器》、GB/T15576-2008《低壓成套無補償裝置》、GB/T22387-2008《剩余電流動作繼電器》等多項電力儀表國標和行標的起草或編制。截至2018年6月30日,公司擁有5項商標,已獲得授權的專利178項,擁有軟件著作權143項。ACR網絡電力儀表列為重點新產品,公司被上海經信委列為智能電網產業(yè)重點企業(yè)之一。 公司設在江陰的生產基地——江蘇安科瑞電器制造有限公司,采用無鉛生產工藝;采用先進的信息化管理系統(tǒng),是江蘇省兩化融合試點企業(yè);擁有能完善的產品試驗中心,可開展環(huán)境、電磁兼容、安全性、可靠性等多種試驗;制造過程中嚴格執(zhí)行ISO9001管理標準,為公司產品產業(yè)化、規(guī)模化實施提供了保障。 安科瑞商標和產品先后被評為上海市著名商標和產品,產品廣泛應用于上海世博工程、廣州亞運會工程、援哥斯達黎加體育場工程、京津高鐵電力監(jiān)控、敦煌10MW光伏示范電站、銀行浦東數據中心、印度50萬噸焦化等國內外重大項目中,贏得了較好的市場聲譽。
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