APF有源電力濾波裝置

APF有源電力濾波裝置上海安科瑞電氣股份有限公司上海嘉定馬東工業(yè)園區(qū)育綠路253/p>

基本概念和術(shù)語12APF有源濾波器的原理和技術(shù)組成3產(chǎn)品選型和典型電氣圖〔詳細的請參考圖冊〕4型式試驗報告5諧波的標(biāo)準和規(guī)范電能質(zhì)量概念和術(shù)語基本概念與術(shù)語瞬態(tài)：半個周波（10ms)以內(nèi)暫態(tài)：從10ms到1min穩(wěn)態(tài)：1min以上瞬變----瞬態(tài)概念驟升，驟降----暫態(tài)概念過電壓，低電壓，電壓中斷----穩(wěn)態(tài)概念電壓波動閃變諧波完美的電能質(zhì)量電容補償穩(wěn)態(tài)功率因數(shù)無源濾波PPF靜態(tài)補償靜態(tài)無功發(fā)生器SVG動態(tài)無功補償有源濾波APF動態(tài)諧波補償無功補償和電力濾波的發(fā)展諧波國家標(biāo)準[GB/T14549]公用電網(wǎng)諧波電壓（電壓）民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范【JGJ-T16-2008】1省級及以上政府機關(guān)、銀行總行、分行及同等金融機構(gòu)的辦公大樓、省級及以上醫(yī)院醫(yī)技樓、大型計算機中心建筑物，應(yīng)在辦公設(shè)施、醫(yī)療設(shè)備、計算機網(wǎng)絡(luò)電源等電力干線上設(shè)置有源濾波裝置。當(dāng)建筑物中所用電氣與電子設(shè)備不符合規(guī)定時，應(yīng)對供配電系統(tǒng)進行諧波治理，并應(yīng)符合下列規(guī)定：2其他重要的公共建筑物，宜在其辦公設(shè)施、計算機網(wǎng)絡(luò)電源等電力干線上設(shè)置有源濾波裝置或無源濾波裝置。3諧波源較多的商業(yè)辦公建筑，宜在辦公設(shè)施、計算機網(wǎng)絡(luò)電源等電力干線上設(shè)置有源濾波裝置或無源濾波裝置。4一般建筑物應(yīng)在大功率諧波干擾源所在饋線上設(shè)置有源濾波裝置或無源濾波裝置，或在其輸入端設(shè)置隔離變壓器，且中性線截面積應(yīng)為相線截面的兩倍。當(dāng)線路中有四極開關(guān)時，須考慮中性線的最大接線截面。5無調(diào)光裝置的照明干線可設(shè)置無源三次諧波濾波裝置。6諧波源較多的建筑物中，功率因數(shù)補償電容器應(yīng)串接電抗器，以避免發(fā)生電網(wǎng)諧振，除非經(jīng)計算證實不會出現(xiàn)諧振現(xiàn)象。7當(dāng)配電系統(tǒng)中設(shè)有適當(dāng)?shù)挠性礊V波裝置時，相應(yīng)回路的中性線截面不必增大。8當(dāng)配電系統(tǒng)中設(shè)有適當(dāng)?shù)挠性礊V波裝置時，相應(yīng)回路的中性線宜與相線等截面。9為X光機、CT機、核磁共振機等設(shè)備供電的變壓器及饋線，應(yīng)盡可能降低其電源阻抗。10諧波源較多的建筑物供配電系統(tǒng)中，應(yīng)選用D，yn11結(jié)線的配電變壓器。11對于諧波干擾特別嚴重的建筑物，供配電系統(tǒng)中涉及主要諧波源設(shè)備的配電變壓器宜選用K額定值變壓器，其K值應(yīng)根據(jù)治理后的諧波水平來確定，且繞組結(jié)線型式為D，yn11。。12由晶體管控制的負荷或設(shè)備宜采用對稱控制。全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施節(jié)能專篇諧波的預(yù)防和治理:當(dāng)建筑物中所用的主要電氣和電子設(shè)備不符合規(guī)定時，應(yīng)對此類設(shè)備或其所在線路進行諧波治理，且應(yīng)符合下列要求：1.區(qū)級或以上醫(yī)院重要手術(shù)室和重癥監(jiān)護室、計量檢測中心、大型計算機中心、金融結(jié)算中心等對諧波敏感的重要設(shè)備較多的建筑物內(nèi)，應(yīng)在相關(guān)配電系統(tǒng)主干線上靠近騷擾源處設(shè)置有源濾波裝置。2.大型辦公建筑物中，宜在動力配電系統(tǒng)主干線上靠近騷擾源處設(shè)置有源濾波裝置；當(dāng)采用無源濾波裝置時，應(yīng)注意避免發(fā)生電網(wǎng)局部諧振。3.中、小型辦公建筑中，宜在動力配電系統(tǒng)主干線上靠近騷擾源處設(shè)無源濾波裝置并應(yīng)注意避免發(fā)生電網(wǎng)局部諧振。APF的基本原理如上圖，APF會實時檢測負載側(cè)電流中的諧波、無功分量，根據(jù)檢測結(jié)果實時發(fā)出負載所需的諧波和無功電流，從而實現(xiàn)電網(wǎng)側(cè)電流為純粹的基波電流。諧波分量基波分量諧波治理消除電網(wǎng)側(cè)諧波污染不平衡補償平衡三相電網(wǎng)負載降低N線電流APF的功能APF帶來的益處APF的好處無功補償提高電網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)2.提高系統(tǒng)功率因數(shù)，減少無功發(fā)款，帶來經(jīng)濟效益；3.改善三相系統(tǒng)負載電流的平衡，降低N線電流，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。1.改善系統(tǒng)用電環(huán)境，提高用電質(zhì)量；APF連接方式有源濾波的系統(tǒng)連接方式技術(shù)優(yōu)勢采用DSP＋FPGA全數(shù)字控制方式和大功率IGBT驅(qū)動控制；拓樸結(jié)構(gòu)比較流行的閉環(huán)諧振控制算法，針對性強，控制精度高；軟件算法完全自主研發(fā)，深刻理解產(chǎn)品部件，技術(shù)和產(chǎn)品持續(xù)升級產(chǎn)品升級采用柜內(nèi)模塊化設(shè)計，便于不同的合作方式；結(jié)構(gòu)APF技術(shù)優(yōu)勢采用7英寸大屏幕彩色觸摸屏，便于手動操作和運行信息監(jiān)控；顯示和操作可實現(xiàn)多種諧波同時補償，也可對指定次進行濾除，可與無源濾波器配合使用；功能諸如IGBT、風(fēng)扇、直流支撐電容、散熱器等關(guān)鍵部件采用進口元件確保產(chǎn)品質(zhì)量；電抗器、層疊母排、采用臺資或者國內(nèi)著名廠商的產(chǎn)品，斷路器和接觸器采用施耐德或者常開等品牌產(chǎn)品；諸如殼體之類的一般元件由公司長期供應(yīng)商供貨。一般元件公司長期供應(yīng)商重要部件行業(yè)著名廠商APF柜供應(yīng)商組成關(guān)鍵元件進口產(chǎn)品命名和型號容量/電流行業(yè)里大多采用電流標(biāo)稱，如50A等接線方式三相三線/三相四線ANAPF50-400/AANAPF50-400/B行業(yè)類型負載的典型數(shù)據(jù)由此可以決定補償內(nèi)容：諧波/無功/不平衡其它特殊要求選型關(guān)鍵點【重點關(guān)注】選型時的幾個關(guān)鍵點：2.確定接線方式，主要是考慮是否需要N線的補償；3.所需補償電流的估算。1.確定需要補償?shù)男袠I(yè)類型，由此可查詢圖冊上的典型行業(yè)數(shù)據(jù)，對該環(huán)境諧波情況進行估算；補償電流的估算所需補償電流估算的本質(zhì)就是要計算出負載運行時的實際諧波電流是多少負載諧波電流畸變率（THDi）由電能質(zhì)量分析儀測量得到；補償電流的估算舉例

上海某工廠變壓器容量為150KVA，由于節(jié)能需要，安裝有大量的節(jié)能燈，另外還有變頻空調(diào)、電梯等負載，產(chǎn)生了大量的電流諧波，導(dǎo)致變壓器容量不足，夏季、冬季經(jīng)常出現(xiàn)跳閘、燒保險絲的情況，嚴重影響公司運營。根據(jù)實地測量的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，電流諧波主要是由于一次回路后段照明配出回路和變頻空調(diào)等動力回路產(chǎn)生，采用就地補償?shù)姆绞綄ζ潆娏髦C波進行治理。補償電流的估算舉例由上圖可以看出，當(dāng)前時刻負載相電流最大為64A[測量時刻是早上，很多燈沒有開，下午補充測量時發(fā)現(xiàn)，最大電流達到將近100A]，總電流諧波畸變率為35%左右，N線電流有37A，而且負載電流諧波成份中有明顯的3次諧波[含量分別為14.2%，24.1%，21.3%]，三相電流不平衡很明顯。得到信息：負載類型為樓宇節(jié)能燈空調(diào)負載，典型諧波畸變率為30%左右，三相負載明顯不平衡，需要用三相四線制APF補償；補償電流的估算舉例所需補償電流估算：諧波電流=負荷電流×負載諧波電流畸變率測量到最大相電流將近100A，總電流諧波畸變率為35%左右，實際負載諧波電流＝100*35%＝35A考慮一定的余量[取1.2倍]：APF柜補償電流＝35*1.2＝42A；可選用補償電流為40A—50A的有源濾波器即可滿足抑制諧波的需要，如果補償之后還有一些余量，可以考慮再補償一些無功或者三相電流的不平衡。最終選用型號：

ANAPF50－400/B其中：

50表示柜子出線電流值，50A；

400表示電壓等級為400V； B表示為三相四線值的APF；補償電流的估算舉例按照上述計算進行選型設(shè)備并安裝調(diào)試后，現(xiàn)場運行情況大大改善，以下是APF投入運行之后的該分支抽屜配出回路的電流情況，比較明顯的是相電流最大值從64A降低到47A，而且三相基本平衡，電流諧波畸變率從30%降低到3.4%，滿足GB/T14549，尤其是N線電流從之前的37A降到5A，實現(xiàn)了N線基本無電流；同時系統(tǒng)功率因數(shù)也從之前的0.87升到了0.99[這個可以從電力公司的電費單上可以看出]，帶來了一定的經(jīng)濟效益。典型方案電氣圖變電所諧波抑制方案醫(yī)療場所諧波治理方案公共建筑諧波治理方案低壓配電系統(tǒng)諧波治理方案典型方案電氣圖變電所諧波抑制方案醫(yī)療場所諧波治理方案公