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。
有源滤波器产品特点
● DSP+FPGA全数字控制方式,具有快的响应时间,的主电路拓扑和控制算法,精度高、运行稳定;
● 一机多能,既可补谐波,又可兼补无功,可对2~31次谐波进行全补偿或特定次谐波进行补偿;
● 具有完善的桥臂过流保护、直流过压保护、装置过温保护功能;
● 模块化设计,体积小,安装便利,方便扩容;
● 采用7英寸大屏幕彩色触摸屏以实现参数设置和控制,使用方便,易于操作和维护;
● 输出端加装滤波装置,降低高频纹波对电力系统的影响;
● 多机并联,达到较高的电流输出等级;
● 拥有自主技术。
ANAPF有源滤波器在港口码头的应用
▲ 项目背景:
江阴港港口的主要谐波源是门机、行车和一些办公设备,门机在运行时需要大量无功,且电流冲击大,波动很快,产生大量的谐波电流,功率因数很低,造成无功罚款;传统的纯容无功补偿装置已经不能解决这些电能质量问题,不及时治理,甚至会对无功柜产生危害,使得电容寿命降低,换频繁。
▲ 有源滤波器治理方案:
因现场非线性负载(经检测,主要为起重机回路)多,且具有地域分散,冲击电流大的特点,易采用集中治理方式,在每个变电站进行谐波治理。采用无功功率补偿和谐波治理综合方案可兼顾无功补偿和谐波治理功能,该方案利用现有无功补偿控制柜,减少用户改造投入成本,将ANAPF系列有源电力滤波装置并联到配电系统中,一方面可有效抑制谐波放大,保护电容器,而装置的检修与日常维护只需从电网中切除,不影响现场的正常运营。
有源电力滤波器(Active Power Filter,简称APF)是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置,它能够对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿。
有源滤波器之所以称为有源,顾名思义该装置需要提供电源(用以补偿主电路的谐波),其应用可克服LC滤波器等传统的谐波抑制和无功补偿方法的缺点(传统的只能固定补偿),实现了动态跟踪补偿,而且可以既补谐波又补无功。
系统
系统具备快速、完全的故障自检功能,包括市电欠压或过压、母线 过压或过流、风扇故障、功率器件过温、输入保险丝熔断等各种故障自检,所有故障均通过LCD显示屏及LED运行状态灯发出告警信号,同时机器自动采取相对应的操作保护系统。 系统在供电或断电情况下可保存500条故障记录,便于分析原因 及排除故障。
安科瑞电气股份有限公司[代码:300286.SZ]是一家为智能电网用户端提供智能电力监控、电能管理、电气安全等系统性解决方案的国内少数几家企业之一。 公司自2003年6月成立以来,专注于用户端智能电力仪表的研发应用、生产和销售,致力于为用户提供35(10)/0.4kV变电所自动化系统、建筑光伏发电系统、电能质量治理系统、电能分项计量系统、电气火灾监控系统、IT配电系统、数据中心能耗监测系统、通信基站电源管理系统、消防设备电源监控系统、消防应急照明和疏散指示系统、*门监控系统以及智能照明系统、电池管理系统、电动汽车充电系统等产品和服务,提高客户用电效率和用电安全。 公司是火炬计划重点和软件企业。先后参与GB/T22264-2008《安装式数字电测量仪表》、JB/T10736-2007《低压电动机保护器》、GB/T15576-2008《低压成套无补偿装置》、GB/T22387-2008《剩余电流动作继电器》等多项电力仪表标准和行标的起草或编制。截至2018年6月30日,公司拥有5项商标,已获得授权的178项,拥有软件着作权143项。ACR网络电力仪表列为重点新产品,公司被上海经信委列为智能电网产业重点企业之一。 公司设在江阴的生产基地——江苏安科瑞电器制造有限公司,采用无铅生产工艺;采用的信息化管理系统,是江苏省两化融合试点企业;拥有能完善的产品试验中心,可开展环境、电磁兼容、安全性、可靠性等多种试验;制造过程中严格执行ISO9001管理标准,为公司产品产业化、规模化实施提供了**。 安科瑞商标和产品先后被评为上海市着名商标和产品,产品广泛应用于上海世博工程、广州亚运会工程、援哥斯达黎加体育场工程、京津高铁电力监控、敦煌10MW光伏**电站、银行浦东数据中心、印度50万吨焦化等国内外重大项目中,赢得了较好的市场声誉。