講解APF有源電力濾波器

1、講解APF有源電力濾波器郭女PF有源濾波器實現(xiàn)功能并聯(lián)型APF有源濾波器關于諧波典型電流波形典型電流波形諧波源設備交流調壓器六脈沖變流器十二脈沖變流器電流波形總諧波畸變率觸發(fā)角決定28%15%諧波危害APF有源濾波器實現(xiàn)功能1諧波治理諧波治理：治理負載電流畸變2無功補償：無功補償：補償基波正序無功分量3三相電流不平衡：三相電流不平衡：補償基波負序分量補償零序分量并聯(lián)型APF有源電力濾波器的實現(xiàn)方法設計選型設計選型選型計算簡化計算簡化公式： 諧波電流=負荷電流THDi 總線補償： THDi一般取10%35% 負載補償： THDi根據(jù)負載而定，一般為15%100%，典型值

2、為20%30%選型計算行業(yè)行業(yè)類型類型諧波源負載諧波源負載推薦推薦THDiTHDi 治理方式治理方式辦公樓宇計算機設備，中央空調，各類節(jié)能燈、辦公類用電設備、大型電梯15%集中治理醫(yī)療行業(yè)重要醫(yī)技設備：核磁共振設備、加速器、CT、X光機等20%集中治理通信機房大功率UPS、開關電源35%集中治理部分行業(yè)總線電流諧波畸變率記錄表選型計算簡化計算舉例某通信機房UPS負載容量為30kVA，用戶側電壓為220V，因為負載為UPS，其典型推薦ThdI取值為35%，根據(jù)諧波電流的簡化計算公式可得：每相負載電流可以取50A；每相估算諧波電流故選用補償電流為30A50A的有源濾波器即可滿足抑制諧波的需要。 A

3、 45.45 220)*1000/(3*30負載電流IA 17.5 35%*50 THDi*負載電流THDiI關鍵參數(shù)參數(shù)參數(shù)1 1：容量：容量 與其它三相交流電力設備的容量定義相同，有源電力濾波器裝與其它三相交流電力設備的容量定義相同，有源電力濾波器裝置的容量置的容量S SAPFAPF為：為：APFAPFAPFIUS 3式中，式中，U UAPFAPF和和I IAPFAPF分別為有源電力濾波器交流側線電壓和線電流的有分別為有源電力濾波器交流側線電壓和線電流的有效值。效值。市售市售APFAPF大多采用電流標稱，如大多采用電流標稱，如75A75A對應的容量為對應的容量為50kVA50kVA、150

4、A150A對應對應100kVA100kVA。關鍵參數(shù)參數(shù)參數(shù)2 2：補償次數(shù)：補償次數(shù)補償次數(shù)是可補償?shù)闹C波次數(shù)，補償次數(shù)是可補償?shù)闹C波次數(shù)，不是補償次數(shù)越高性能就越好不是補償次數(shù)越高性能就越好。需注意以下問題：需注意以下問題：1 1、弄清負載的諧波電流哪些頻次是必須補償?shù)?，若負載的高次諧、弄清負載的諧波電流哪些頻次是必須補償?shù)?，若負載的高次諧波電流很小就沒有補償?shù)谋匾?，一般而言波電流很小就沒有補償?shù)谋匾话愣?525次次以上的諧波電流很小。以上的諧波電流很小。2 2、APF輸出電流的頻次分配比例是按輸出電流的頻次分配比例是按典型負載設計典型負載設計的，的，不是任何不是任何頻次電流都可以達

5、到額定值，如：頻次電流都可以達到額定值，如：75A75A的的APFAPF出出75A75A的的5050次諧波電流。次諧波電流。越是高次電流越是高次電流(13(13次次) )以上，輸出能力越差以上，輸出能力越差。關鍵參數(shù)參數(shù)參數(shù)3 3：補償率：補償率 在負載諧波電流在負載諧波電流處于處于APFAPF補償電流范圍內(nèi)時補償電流范圍內(nèi)時，單臺，單臺APFAPF諧波補償率諧波補償率的定義如下：的定義如下：補償率是補償率是針對典型負載針對典型負載的，不是任何負載時都能達到。公布的的，不是任何負載時都能達到。公布的APFAPF行業(yè)行業(yè)標準規(guī)定額定電流條件下標準規(guī)定額定電流條件下補償率補償率應應75%75%。任

6、何廠家的補償率都是。任何廠家的補償率都是針對針對典型負載典型負載的，且定義有差別，起草中的的，且定義有差別，起草中的APFAPF國標國標對補償率的定義及測試對補償率的定義及測試方法有明確規(guī)定。方法有明確規(guī)定。(1) 100%hhnhIKII Ih h濾波裝置工作后，電網(wǎng)側的第濾波裝置工作后，電網(wǎng)側的第h h次諧波電流方均根值；次諧波電流方均根值；I Inhnh濾波裝置工作前，電網(wǎng)側的濾波裝置工作前，電網(wǎng)側的h h次諧波電流方均根值。次諧波電流方均根值。關鍵參數(shù)參數(shù)參數(shù)4 4：響應時間：響應時間響應時間是指響應時間是指諧波負載投入后，經(jīng)過多長時間諧波負載投入后，經(jīng)過多長時間電網(wǎng)的諧波電流被電網(wǎng)的

7、諧波電流被完全濾除完全濾除( (只有基波只有基波) )或達到穩(wěn)定狀態(tài)?；蜻_到穩(wěn)定狀態(tài)。圖圖(a)(a)給出了電網(wǎng)電流和負載電流的波形；圖給出了電網(wǎng)電流和負載電流的波形；圖(b)(b)給出了電網(wǎng)電流和給出了電網(wǎng)電流和APFAPF輸出電流的波形。可看出，負載電流從輸出電流的波形?？煽闯觯撦d電流從0 0到額定電流到額定電流130A130A時，經(jīng)時，經(jīng)過過20ms20ms后后APFAPF完全補償了諧波電流，這證明了完全補償了諧波電流，這證明了APFAPF的響應時間為的響應時間為20ms20ms。 關鍵參數(shù)參數(shù)參數(shù)4 4：響應時間：響應時間1 1、響應時間指的是諧波電流被完全消除所需的時間。瞬時響應時、響應時間指的是諧波電流被完全消除所需的時間。瞬時響應時間指的是開始出諧波的時間，有的廠家給出間指的是開始出諧波的時間，有的廠家給出usus級的瞬時響應時間級的瞬時響應時間和和響應時間響應時間沒有關聯(lián)沒有關聯(lián)。2 2、響應時間越小跟蹤速度越快，可以應用于負載快速波動的場合。、響應時間越小跟蹤速度越快，可以應用于負載快速波動的場合。3 3、有的廠家給出的不是諧波電流被完全消除所需的時間，可能是、有的廠家給出的不是諧波電流被完全消除所需的時間，可能是消除消除50-90%50-90%諧波所需時間。諧波所需時間。超過超過40ms40m