三相无源滤波器 安科瑞

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。

　　1 根据负载额定电流和行业类型选型

　　2 根据变压器容量和行业类型选型

　　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。

　　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;
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中心，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，也影响机房中其他敏感设备，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。
1 概述

　　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。
谐波的危害

　　谐波电流是一切谐波问题的根源，谐波电压也是由于谐波电流导致的。因此，一般在研究谐波导致的危害时，主要指谐波电流的危害。

　　1、与补偿电容发生谐振

　　2、重要设备用电受到影响

　　3、电缆：温升过高、绝缘损坏

　　4、变压器：损耗、温升、噪声
有源电力滤波器技术特点

　　专为适应高可靠性，高利用率供电系统要求设计的模块组合式有源滤波装置：

　　标准模块化结构，灵活的扩容配置(同一柜内，只需增加控制模块和功率模块即可扩展至300A;支持多台装置并联运行，且不限于等容量扩容);

　　高可靠性：属于全数字有源滤波器，冗余设计，一个模块发生故障，只是容量降低，不会影响其它模块的正常工作;

　　工作模式：具有全滤波、全无功补偿、滤波+无功补偿等三种工作模式;

　　功率因数调节能力：具备容性无功吸收和容性无功补偿两种功能;

　　7寸全触摸液晶显示屏：便于观察所有的参数及波形。
谐波的危害

　　1、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。

　　2、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。

　　3、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。

　　4、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。

　　5、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。

　　有源电力滤波器产品效益

　　1、使谐波指标满足标准，避免供电部门罚款或中断供电;

　　2、降低变压器损耗;

　　3、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;

　　4、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;

　　5、节能降耗，提高功率因数，节约电费，避免罚款。

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