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    江苏安科瑞电器制造有限公司

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    100A有源电力滤波器

    产品价格30000.00元/台

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    供货总量999 台

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    更新日期2021-06-12 10:22

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    江苏安科瑞电器制造有限公司

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    江苏安科瑞电器制造有限公司

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    商品信息

    基本参数

    品牌:

    未填

    所在地:

    江苏

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    供货总量:

    999 台

    有效期至:

    长期有效
    详细说明
    100A有源电力滤波器 谐波产生的原因分析
    电网谐波来自于三个方面:一是发电源质量不高产生谐波;二是输配电系统产生谐波;三是用电设备产生谐波。其中用电设备产生的谐波较多。
    谐波产生的根本原因是由于电力系统中某些设备和负荷的非线性特性,使所加的电压与电流不成线性关系而造成的波形畸变。引起波形畸变的谐波源是多种多样的,例如各种非线性元件,包括大容量的晶闸管换流装置、硅整流器及电弧炉等非线性负载,数量众多的家用电器等等。另外电力系统不对称运行和不对称故障以及电弧的非线性特性等等,均可引起高次谐波。针对厦门同安地区主要是以下电力设备产生谐波污染:
    晶闸管整谎设备。由于晶闸管整流在电力机车、铝电解槽、充电装置、开关电源等许多方面得到了越来越广泛的应用,给电网造成了大量的谐波。变频装置常用于风机、水泵、电梯等设备中,由于釆用了相位控制,谐波成分很复杂,除含有整数次谐波外,还含有分数次谐波,这类装置的功率一般较大,随着变频调速的发展,对电网注入的谐波也不容忽视。电弧炉、电石炉。由于加热原料时电炉的三相电很难同时 接触到高低不平的炉料,使得燃烧不稳定,引起三相负荷不平衡,产生谐波电流,经变压器的三角形连接线圈而注入电网。旋转电动机。交流电动机磁场的磁路是由定子磁辄、定子 齿与空气隙等组成的闭合回路。当铁心未饱和时,可认为时磁通势是集中在两个空气隙。若空气隙是均匀的,则磁通势也是沿定、转子表面均匀分布而不是正弦分布,将它分解可得谐波分量,在电压、电流 中会由相应分量产生。
    开关模式电源(SMPS)。现代大多数的电子设备都使用开关模式电源,其特点是它不能从电网中汲取连续的电流,而只能汲取脉冲电流,此脉冲电流含有大量3次及高次谐波分量。
    ANAPF系列有源电力滤波器通过电流互感器采集系统谐波电流,经控制器快速计算并提取各次谐波电流的含量,产生谐波电流指令,通过功率执行器件产生与谐波电流幅值相等方向相反的补偿电流,并注入电力系统中,从而抵消非线性负载所产生的谐波电流。
    1、概述

    1.1 谐波的产生

    电力系统中理想的电压、电流波形都是频率为50Hz的正弦波,但是非线性电力设备 (大功率可控硅、变频器、UPS、开关电源、中频炉等)的广泛应用产生了大量畸变的谐波电流,谐波电流耦合在线路上产生谐波电压。对非正弦的畸变电流作傅立叶级数,其中频率与工频相同的分量为基波,频率是基波频率整数倍的分量为谐波。谐波是电能质量的重要指标。

    1.2 谐波的危害

    ●  谐波使公用电网中的元件产生附加的损耗,降低了发电、输电及用电设备的效率。大量三次谐波流过中线会使线路过热,甚至引起火灾。

    ●  谐波会影响电气设备的正常工作,使电机产生机械振动和噪声等;使变压器局部严重过热;使电容器、电缆等设备过热、绝缘老化、寿命缩短,以致损坏。

    ●  引起电网谐振,使得谐波电流放大几倍甚至数十倍,会对系统,特别是对电容器和与之串联的电抗器形成很大的威胁,经常使电容器和电抗器烧毁。

    ●  谐波会导致继电保护,特别是微机综合保护器与自动装置误动作,造成不必要的供电中断和生产损失。谐波还会使电气测量仪表计量不准确,产生计量误差,给用电管理部门或电力用户带来经济损失。

    ●  临近的谐波源或较高次谐波会对通信及信息处理设备产生干扰,轻则产生噪声、降低通信质量、计算机无法正常工作,重则导致信息丢失,使工控系统崩溃。

    1.3 有源电力滤波器产品效益

    ●  使谐波指标满足标准,避免供电部门罚款或中断供电;

    ●  降低变压器损耗;

    ●  减少谐波污染,降低谐波对自动控制装置、电能计量装置、继电保护装置的干扰,保证供配电系统安全稳定运行;

    ●  避免谐波过电压和谐波过电流对电气设备的危害,延长设备使用寿命;

    ●  节能降耗,提高功率因数,节约电费,避免罚款。

    1.4 执行标准

    GB/T14549-1993 《电能质量:公用电网谐波》

    GB/T15543-2008 《电能质量:三相电压不平衡度》

    GB/T12325-2008 《电能质量:供电电压偏差》

    GB/T12326-2008 《电能质量:电压波动和闪变》

    GB/T18481-2001 《电能质量:暂时过电压和瞬态过电压》

    GB/T15945-2008 《电能质量:电力系统频率偏差》

    GB17625.1-2012 《电磁兼容 限值 谐波电流发射限值》

    GB/T15576-2008 《低压成套无功功率补偿装置》

    2、产品介绍

    2.1 工作原理

    ANAPF系列有源电力滤波器并联在含谐波负载的低压配电系统中,能够对动态变化的谐波电流进行快速实时的跟踪和补偿。其原理为:ANAPF系列有源电力滤波器通过CT采集系统谐波电流,经控制器快速计算并提取各次谐波电流的含量,产生谐波电流指令,通过功率执行器件产生与谐波电流幅值相等方向相反的补偿电流,并注入电力系统中,从而抵消非线性负载所产生的谐波电流。


    图2-1  ANAPF有源电力滤波器原理图

    2.2 产品特点

    ●  DSP+FPGA全数字控制方式,具有很快的响应时间,先进的主电路拓扑和控制算法,精度更高、运行更稳定;

    ●  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;

    2.3 主要技术参数


    表2-1 ANAPF有源电力滤波器技术参数


    2.4 产品型号及说明



    3、产品应用

    3.1 容量计算方法

    谐波是由非线性设备产生的,而每种设备的实际工作状态都不同。因此实际谐波电流需采用专门设备进行测量,考虑到设备的技术及经济性,设计谐波治理装置的额定谐波补偿电流应略大于系统谐波电流。由于谐波电流本身的测量与计算比较复杂,况且在设计时往往很难采集到足够的电气设备使用中的谐波数据,可以根据下列公式估算谐波电流进行选型。

    3.1.1 根据负载额定电流和行业类型选型



    3.1.2  根据变压器容量和行业类型选型


    3.1.3  根据快速选型表查表选型

    查表步骤:

    步骤1:确定变压器容量和变压器负载率(一般在0.6~0.8);

    步骤2:根据变压器负载率确定表2、表3或表4;

    步骤3:确定电流总谐波畸变率(THDi)(表1中THDi值为参考值,仅在估算谐波电流时使用);

    步骤4:根据变压器容量及THDi参考值确定相应的谐波电流值;

    步骤5:考虑到一定的裕量,选择相应容量的ANAPF有源电力滤波器。

    注:表1~表4参见附录1。

    3.2 选型示例

    上海某工厂办公大楼变压器容量为250KVA,变压器负载率为0.8,主要负载为节能灯、变频空调和电梯等,属于办公楼宇。

    变压器容量为250KVA;

    变压器负载率为0.8;

    负载类型属于办公楼宇,根据表1估算THDi为30%;

    查表4可得估算谐波电流值为83A;

    如果根据公式(2)计算,结果是一样的;


    考虑到一定的裕量,选择100A的ANAPF有源电力滤波器。

    3.3 治理方式分类与说明

    电能质量监测与治理系统针对不同的场合可选择不同的治理方案,一般有集中治理、局部治理和就地治理三种技术方案。

    (一)集中治理


    集中治理上图示例

    本案例是在变电所低压电容柜中设置无功补偿,同时在配电前端设置有源电力滤波器,采用集中治理的方式阻止谐波。

    集中治理适用于单台设备谐波含量小,但数量庞大、布局分散的场合,比如办公大楼(个人电脑、节能灯、变频空调、电梯等),虽然单台设备的电流小,谐波含量低,但整栋大楼的总电流大,总谐波电流也大。

    (二)局部治理


    局部治理上图示例

    本案例是在变电所低压电容柜中设置无功补偿,同时在局部谐波源前端设置有源电力滤波器,采用局部治理的方式阻止谐波。

    局部治理适用于谐波源集中在某一条或几条馈出支路的配电系统,比如的仪器、UPS电源等,虽然单台设备的电流小,谐波含量低,但为防止其他设备产生的谐波对其干扰,采用局部谐波治理。

    (三)


    就地治理上图示例

    本案例是在变电所低压电容柜中设置无功补偿,同时在主要谐波源的前端设置有源电力滤波器,采用就地治理方式的阻止谐波。

    就地治理适用于谐波源比较明确且单台设备谐波含量较大的配电系统,比如大型商业区的景观照明、影剧院的可控硅调光设备、工业区的变频器调速设备等,单台设备电流大、谐波含量高、谐波电流大,为防止谐波电流影响其他用电设备,采用就地治理。

    4 应用案例

    4.1 ANAPF在数据机房的应用

    ▲ 项目背景:

    常熟智慧城市是一个市民卡信息*心,其中包括大型数据机房,对电能质量要求非常高;为了提高供电可靠度,采用大量的UPS作为设备电源,机房内还包含空调设备、照明设备等。此类电力电子设备皆属于非线性负载,在使用过程中会产生大量谐波并注入系统中,主要以5次、7次为主;如果不进行谐波治理,对电网造成严重的污染,也影响机房中其他设备,比如导致通信数据错误,甚至瘫痪、中断,降低了配电系统的安全性、可靠性。

    ▲ 治理方案:

    根据以往测量经验进行谐波分析与估算,谐波主要由UPS和一些非线性直流电源产生,供电系统由2台800kVA变压器及其一台800kW发电机组成,采用集中治理方案,在每台变压器下加装300A有源电力滤波器,由两台150A并机实现,型号为ANAPF150-380/BGL,来自动跟踪补偿负载产生的谐波电流,保证整个系统安全可靠运行。

    ▲ 治理效果:

    图4-1治理之前A、B、C、N相电流波形和电流频谱

    由图可以看出,治理前,N线电流较大,3次、5次、7次等谐波频次含量较大;治理后,N线电流明显降低、各次谐波电流得到控制,提高了供电系统的稳定性,减小了谐波对通信系统影响的危害,收到了良好的运行效果。

    ▲ 安装现场:

    图4-2 安装现场

    4.2 ANAPF在办公楼宇的应用

    ▲ 项目背景:

    珠海横琴口岸项目是临时边检大楼的新建项目,为边检部门电气设备提供可靠电力支持,对电能质量要求较高;用电设备主要是大功率UPS、LED显示屏、空调、照明和报检大厅动力设备等,会产生大量谐波,其谐波主要包括3、5、7、9次;不进行合理治理,将对其他电气设备产生危害,如:大量的3次谐波造成中线过热甚至发生火灾;大量谐波造成变压器局部严重过热;继电保护发生误动作等。

    ▲ 治理方案:

    根据以往测量经验进行谐波分析与估算,谐波主要由UPS和一些非线性直流电源产生,该项目有1#、2#两个配电站,1#配电站有2台800kVA的变压器,2#配电站有2台1000KVA的变压器,分别采用集中治理方案,在每台变压器下加装ANAPF系列有源电力滤波器,由于安装空间有限,选择我司壁挂式有源电力滤波器进行嵌入式安装,1#配电站中#1和#2变压器下安装型号均为ANAPF75-380/BBL,2#配电站中#1和#2变压器下安装均为2台型号为ANAPF60-380/BBL的有源电力滤波器并机使用,保障了整个供电系统的稳定性。

    ▲ 治理效果:


    图4-4治理之后电流波形和各次谐波电流畸变率

    治理前电流波形发生畸变,三相电流畸变率分别为10.8%、11.1%、12.5%;在加装ANAPF系列有源电力滤波器后电流波形趋向正弦波,各次谐波得到控制,电流畸变率明显降低,三相电流畸变率降至4.0%、4.1%、4.4%。

    ▲ 安装现场:


    4.3 ANAPF在工业领域的应用

    ▲ 项目背景:

    合肥某集团在的生产基地,其主要负载是变频器、电焊机和中频炉等,这类负载属于中污染设备,使用时电流变化很快,无功需求大,传统无功柜跟不上负载变化速度,导致功率因数很低,造成无功罚款;同时又会产生大量谐波流入电网中,谐波电流在线路动会产生压降,使得电压也畸变严重,致使一些精度高的生产设备不能正常运行,影响公司的生产,导致产品质量下降,给客户带来严重的经济损失。

    ▲ 治理方案:

    该项目共有6台变压器,均采用集中治理方案,在变压器的出线侧加装ANAPF系列有源电力滤波器,型号为:ANPF200-380/BGL,既可补偿谐波又可补偿部分动态无功。同时,建议在变频器的进线端加装输入电抗器,用来滤除部分变频器谐波,以达到更好的治理效果。

    ▲ 治理效果:


    由图4-5和图4-6可以看出,治理前,电流波形失真十分严重,三相电流畸变率分别为21.3%、25.0%、28.0%,主要以5次、7次、11次等符合6n±1次特性的谐波为主,功率因数约0.83左右,会造成无功罚款;加装ANAPF系列有源电力滤波器后,电流波形已经趋向正弦波,三相电流畸变率分别为2.6%、2.6%、2.6%,主要频次谐波得到控制,功率因数也都到很明显的提高。此次谐波治理,电网质量得到明显保护了生产线上设备的正常运行。

    ▲ 安装现场:


    4.4 ANAPF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,更换频繁。

    ▲ 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,一方面可阻止谐波放大,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。

    ▲ 治理效果:


    由图4-7和图4-8可以看出,治理前,电流波形失真十分严重,呈现典型的M型,三相电流畸变率分别为18.3%、25.1%、32.5%,主要以5次、7次谐波为主;加装ANAPF系列有源电力滤波器后,电流波形已经趋向正弦波,三相电流畸变率分别为2.6%、2.6%、2.6%,主要频次谐波得到控制,电网质量得到明显保护了其他电气设备。

    ▲ 安装现场:


    4.5 ANAPF在商业*心的应用

    ▲ 项目背景:

    无锡恒隆广场属于大型商业建筑,主要负载是*央空调、电梯和照明设备等,由于变频器的节能性,使用大量变频器驱动这些设备,但同时会产生大量3次、5次、7次等谐波电流。谐波电流在线路动产生压降,使得电压也跟着畸变,电压畸变率超过国标限值,供电质量相当糟糕,影响其他用电设备的正常使用,现场会出现灯具闪烁的现象。

    ▲ 治理方案:

    无锡恒隆广场该配电系统有2台2000KVA的变压器,均采用集中治理方案,在变压器的出线侧加装400A的ANAPF系列有源电力滤波器,使用2台200A并机实现,型号为:ANPF200-380/BGL。

    ▲ 治理效果:


    图4-9治理前电流波形


    图4-10治理后电流波形

    从图4-9和图4-10可看出,治理前电流波形发生畸变,出现多出锯齿状;治理后电流波形明显获得提升,趋向标准正弦波,电能质量达到很大提高,给用电带来保障。

    ▲ 现场安装:



    对于电站来说在电站系统中,将正常运行设备为参考对 象,分析其各项技术参数,然后将分析结果同故障设备的检测 结果做对比分析,根据对比结果便可以确定故障发生位置。 此种检测方法主要适用于定值校验过程中实测值与整定值存 在较大偏差,同时又不能准确确定故障发生原因的故障类型。 另外,选择此种方法对电站的电磁型继电器定值进行校验时, 如果继电器实测值与整定值存在较大偏差时,要选择用相同 仪器对其他相同回路同类继电器进行诊断,然后将两个继电 器的诊断结果进行对比,确定是否真的存在运行故障,而不是 在一次诊断后直接断定该继电器不合格,或者对参数进行 调整。智能电网可以集中调试故障线路,作为一次设备集中 保护了大量电网节点,继电保护装置应该加强其容错性。对 于主干线路的开关控制以及线路自身的使用方面有着重要的 意义。开关可以将主线与支线在较短时间内进行分 割,便于解除故障。在母线的保护电路中可以采用多个电路 来防止偶然性错误造成的系统自动判断失误。同一时段如果 部分电路有问题,对应支路可以替代其工作,并且保证其同步 性。在经济合理的成本下实现对用户端用电系统设施的管理 控制,可以大幅提高配电用电系统与设施的运行与管理效率, 降低运营成本。
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