摘要:电能在人们的生产、生活中已经不可或缺,电能质量的优劣直接关系到国民经济的整体效益;电网上各种非线性用电设备的大量使用,以及冲击性负荷的运用,给电力系统带来了严重的谐波污染和功率因数的明显降低,而且危害用电设备和通信系统的稳定运行,对其长远的发展是不利的,因此,采取何种谐波治理措施,就成为供配电系统领域相关管理人员面对的一个新难题,本文以三相四线制为例,探讨谐波治理问题。关键词:电力谐波治理;APF;在电工技术工程领域中,将谐波定义为:高于50Hz的电流或电压成分。一般情况下,电力系统能为其用户提供恒定工频(50Hz)的正弦波电压,但有时也会出现高于50Hz的电流或电压成分,即谐波。谐波可分为整数次谐波和分数谐波。 说到APF有源滤波器的应用领域,首先要知道,为什么要用有源滤波器?补无功APF设备工程
公共建筑行业随着科学技术的发展,体育馆、展览中心等作为大型的公共建筑,各种新型、高效、多功能的用电设备不断更新,使得这类公共建筑中基于电力电子装置的非线性负荷的应用越来越,例如变频设备、LED灯照明、大型中央空调、冷冻机、冷却泵、水塔等,引起的电能质量问题的因素也逐渐增多,对同样复杂的、对电能质量敏感的用电设备安全可靠运行带来严重的威胁,所以这类场景APF有源电力滤波器为必不可少的关键设备。目前在公用建筑中使用的暖通、给排水系统均使用了大量变频控制设备,而且内部照明设备的使用量较量照明设备都会产生谐波。受到谐波影响的电网出现了较大的安全隐患。公共建筑中使用的变频设备为6波头变频器,出现的谐波以6、8次为主,也会出现12、14次,而部分会出现高次谐波电流。常见的照明设备是单相整流设备,单向整流设备在运行过程中会产生4次谐波,在中性线周围比较集中,在聚集一段时间后,谐波含量可能超过相线谐波的4倍左右。有源滤波器APF维修价格APF有源电力滤波器能够很好地滤除多次谐波,有力改善通讯以及数据中心的的电能质量环境。
APF有源电力滤波器(并联型)是一种改善电能质量的电力电子装置,可以通过检测负载电流并进行各次谐波和无功电流的分离,控制滤波器输出电流,补偿电网谐波、无功和不平衡电流。(1)在换流过程中,每个功率半导体器件所承受的电压均为vdc/2,有助于逆变器电压等级和功率等级的提高,在元器件的选择方面也会留有更大的余地;(2)由于三电平NPC逆变器输出线电压、相电压波形的阶梯均多于传统两电平逆变器,因此有着较低的谐波畸变率(TotalHarmonicDistortion,THD);(3)在直流侧电压相同、相电流相同的工况下,三电平NPC逆变器的开关损耗约为传统两电平逆变器的1/2,较小的开关损耗允许适当地增大开关频率,进一步减小谐波。总之,与两电平逆变器相比,具有输出电压电流谐波小、开关器件承受电压及开关损耗减半等优势,可有效减小APF滤波器等无源器件的体积和重量。
一、有源滤波器简述有源电力滤波器、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。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;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。二、有源滤波器分类有源滤波器实际上是一种具有特定频率响应的放大器。它是在运算放大器的基础上增加一些R、C等无源元件而构成的。低通滤波器(LPF)高通滤波器(HPF)带通滤波器(BPF)带阻滤波器。 虽然APF有源电力滤波器在建设初期会占用一定成本,但是从行业发展、企业长久经济效益等是非常有必要的。
汽车制造行业需要APF有源滤波器原因:车身车间大量使用电焊机、激光焊机和大容量感性负荷(以电动机为主)等非线性负荷,导致了该车间所有变压器负荷电流都存在严重的谐波电流3次、5次、7次、9次和11次为主,400V低压母线的电压总畸变率达到5%以上,电流总畸变率(THD)达到了40%左右,造成400V低压供配电系统电压总谐波畸变率严重超标,并导致了用电设备和变压器存在严重的谐波功率损耗。同时,该车间所有变压器负荷电流都存在严重的无功功率需求,部分变压器平均功率因数为,存在严重的功率损耗问题,并导致变压器输有功容量严重不足。使用APF有源电力滤波器能够很好的滤除3、5、7、9、11次谐波,并且后期改造也方便,简单的可将APF有源滤波器采取壁挂式安装方式直接安装在配电房内。 A-APF谐波治理无功补偿。补无功APF设备工程
在系统中安装无源电力滤波器和APF有源电力滤波器进行滤波。补无功APF设备工程
电力谐波的主要危害有:1、引起串联谐振及并联谐振,放大谐波,造成危险的过电压或过电流;2、产生谐波损耗,使发、变电和用电设备效率降低;3、加速电气设备绝缘老化,使其容易击穿,从而缩短它们的使用寿命;4、使设备(如电机、继电保护、自动装置、测量仪表、电力电子器件、计算机系统、精密仪器等)运转不正常或不能正确操作;5、干扰通讯系统,降低信号的传输质量,破坏信号的正确传递,甚至损坏通信设备。谐波治理措施主要有三种:一是主动治理,即从谐波源本身出发,通过改进用电设备,使其不产生或少产生谐波;二是受端治理,即从受到谐波影响的设备或系统出发,提高它们抗谐波干扰能力;三是被动治理,即通过安装APF电力滤波器,阻止谐波源产生的谐波注入电网,或者阻止电力系统的谐波流人负载端。由于谐波源的性和复杂性,主动治理方法受设备结构、效率、成本、可靠性等因素影响,只能解决部分问题,受端治理方法和被动治理方法仍是目前治理电力谐波问题的主要方法。例如通过串联失谐电抗器抑制无功补偿电容器导致的谐波共振放大,通过在系统中安装无源电力滤波器和APF有源电力滤波器进行滤波等等。补无功APF设备工程
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