ANAPF有源電力濾波器

安科瑞 蔣超萍

江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰 214405

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。安科瑞ANAPF有源電力濾波裝置 支持集中治理

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，使電機產(chǎn)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(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，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(chǎn)損失。諧波還會使電氣測量儀表計量不準(zhǔn)確，產(chǎn)生計量誤差，給用電管理部門或電力用戶帶來經(jīng)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(shè)備產(chǎn)生干擾，輕則產(chǎn)生噪聲、降低通信質(zhì)量、計算機無法正常工作，重則導(dǎo)致信息丟失，使工控系統(tǒng)崩潰。安科瑞ANAPF有源電力濾波裝置 支持集中治理

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、電能計量裝置、繼電保護裝置的干擾，保證供配電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行；

●  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，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)在含諧波負載的低壓配電系統(tǒng)中，能夠?qū)討B(tài)變化的諧波電流進行快速實時的跟蹤和補償。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。安科瑞ANAPF有源電力濾波柜支持 集中治理

      圖2-1  ANAPF有源電力濾波器原理圖

2.2 產(chǎn)品特點

●  DSP+FPGA全數(shù)字控制方式，具有極快的響應(yīng)時間，*的主電路拓撲和控制算法，精度更高、運行更穩(wěn)定；

●  一機多能，既可補諧波，又可兼補無功，可對2～31次諧波進行全補償或特定次諧波進行補償；

●  具有完善的橋臂過流保護、直流過壓保護、裝置過溫保護功能；

●  模塊化設(shè)計，體積小，安裝便利，方便擴容；

●  采用7英寸大屏幕彩色觸摸屏以實現(xiàn)參數(shù)設(shè)置和控制，使用方便，易于操作和維護；

●  輸出端加裝濾波裝置，降低高頻紋波對電力系統(tǒng)的影響；

●  多機并聯(lián)，達到較高的電流輸出等級；

●  擁有自主技術(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 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。諧波進行綜合治理，給交通安全、順暢帶來保障。

        類似行業(yè)案例：、山東日照機場、南海三沙市機場、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、CT機等設(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*人民醫(yī)院、上海第二康復(fù)醫(yī)院、滁州市第二人民醫(yī)院、安徽六安第六人民醫(yī)院等。 

冶金

        冶金行業(yè)中大量使用了電弧爐、加熱爐、軋機等，這些負載不僅容量大，而且大部分為感性負荷，在不使用無功補償裝置的情況下，功率因數(shù)極低，且產(chǎn)生大量畸變的諧波，嚴重危害電力系統(tǒng)的安全運行和電氣設(shè)備安全經(jīng)濟地運行。

        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，及時進行諧波治理可保障設(shè)備本身的使用效果，給用電帶來保障。

        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。