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ANAPF有源滤波器在江阴纺织企业的设计与应用

2016/10/19 9:14:08   安科瑞电气股份有限公司  供稿
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徐霜

安科瑞电气股份有限公司

    摘要:本文介绍了ANAPF有源滤波装置的工作原理、方案、技术参数以及产品特点,结合在江苏某知名纺织企业低压配电系统中的应用案列,说明了有源滤波装置在低压配电系统中对改善供电电能质量、治理谐波起到了至关重要的作用。

    引言 

    随着电力电子变流装置的应用日益广泛,电能得到了更加充分的利用。但非线性电力装置设备的广泛应用产生了大量畸变的电流谐波,畸变电流在电网中的流动导致了谐波电压;谐波污染越来越多地威胁到电力系统安全、稳定、经济运行,给同一网络的线性负载和其它用户带来了极大影响。谐波已与电磁干扰、功率因数降低并列为电力系统的三大公害。所以了解谐波产生的原理、研究消除供配电系统中的高次谐波问题对改善供电质量和确保电力系统安全经济运行有着非常积极的意义。谐波测量是谐波问题中的一个重要分支,对抑制谐波、解决谐波产生的问题有着重要的指导作用。因此对谐波的测量和分析是电力系统分析和控制中的一项重要工作,是继电保护、故障测量等工作开展的重要前提。

    1.工作原理

    ANAPF系列有源电力滤波装置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。


   

ANAPF有源电力滤波器原理图

 


    2.APF产品技术参数
                         

                 ANAPF有源电力滤波器技术参数

接线方式

三相三线或三相四线

接入电压

3×380±10%

接入频率

50Hz±2%

瞬态响应时间

100μs

开关频率

10kHz-20kHz

功能设置

只补偿谐波、只补偿无功、既补偿谐波又补偿无功

谐波补偿次数

2-31次

保护类型

直流过压保护、IGBT过流保护、装置过温保护

冷却方式

强制风冷

噪音

<65dB(处于柜内并运作于额定状态)

 工作环境温度

-10℃~+45℃(环境温度超过工作温度范围降容使用)

工作环境湿度

<85%RH不凝结

安装场合

室内安装

海拔高度

≤1000M(更高海拔需降容使用)

进出线方式

根据客户要求

防护等级

IP30

智能通信接口

RS485/MODBUS-RTU

远程监控

可选

安装方式

立柜式

壁挂式

抽屉式

补偿电流大小(A)

50、100、150

200、250、300

30、50

30、50

柜体颜色

RAL7035

    有源滤波装置三种安装方式中,壁挂式和抽屉式是立柜式的经济型方案,为用户大大节约了成本。单个模块容量最大为50A,可单独使用。也可选用多个50A模块形成大电流补偿装置。

    3.方案设计
    针对江苏某知名纺织企业项目的谐波,相关技术人员对容量2500KVA的1#变压器出线侧进行了详细测量。主要谐波频次为5次、7次、11次是典型的6n±1谐波。

    测量示意图:(黑圈为测量点)

 

   

    根据测量后的电能质量分析和具体测量数据,结合谐波计算公式(1)(2)(3),可以估算谐波电流大小。

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