徐霜
安科瑞電氣股份有限公司嘉定201801
1概述
變頻技術(shù)在大量的感性負(fù)載節(jié)能方面有著*的地位，節(jié)約的電能有時(shí)能達(dá)到30%以上，效益十分可觀。隨著變頻器日益廣泛的普及和應(yīng)用，其占電網(wǎng)總負(fù)荷的比例也越來越大。其中大部分額定電壓為三相380v交直交型變頻器。然而，隨之帶來的電網(wǎng)諧波問題也越來越受到各變頻器用戶和供電部門的關(guān)注。由于變頻器的整流部分一般為三相全波不可控整流，直流回路采用大電容作為濾波器。這樣，雖然變頻器的網(wǎng)側(cè)輸入電壓波形基本上是正弦波，但輸入電流式脈沖式的充電電流，含有豐富的諧波，表現(xiàn)在網(wǎng)側(cè)的有5、7、11、13、17、19次等諧波電流，一般以5、7、11次為主。感型負(fù)載在運(yùn)行中需要消耗大量的無功電流，但諧波會使無功補(bǔ)償裝置不能正常工作，并導(dǎo)致一些現(xiàn)代化的精密控制機(jī)床無法運(yùn)行，因此對使用變頻器的系統(tǒng)采取諧波治理是的。針對變頻器工作特點(diǎn)，上海安科瑞電氣股份有限公司設(shè)計(jì)了anapf有源電力濾波補(bǔ)償裝置，不但可以濾除變頻裝置產(chǎn)生的諧波，同時(shí)還對系統(tǒng)進(jìn)行了無功補(bǔ)償，滿足了廣大使用變頻器用戶的需求。
2anapf有源電力濾波裝置特點(diǎn)
dsp+fpga全數(shù)字控制方式，具有快的響應(yīng)時(shí)間；的主電路拓?fù)浜涂刂扑惴?，精度更高、運(yùn)行更穩(wěn)定；一機(jī)多能，既可補(bǔ)諧波，又可兼補(bǔ)無功；模塊化設(shè)計(jì)，便于生產(chǎn)調(diào)試；便利的并聯(lián)設(shè)計(jì)，方便擴(kuò)容；具有完善的橋臂過流、保護(hù)功能；使用方便，易于操作和維護(hù)。3anapf有源電力濾波裝置參數(shù)
接線方式
三相三線或三相四線
接入電壓
3×380v±10%
接入頻率
50hz±2%
動態(tài)補(bǔ)償響應(yīng)時(shí)間
動態(tài)響應(yīng)＜4ms，全響應(yīng)時(shí)間＜20ms；
開關(guān)頻率
10khz
功能設(shè)置
只補(bǔ)償諧波、只補(bǔ)償無功、既補(bǔ)償諧波又補(bǔ)償無功；手動、自動切換。
諧波補(bǔ)償次數(shù)
2-21次
保護(hù)類型
直流過壓 igbt過流 裝置溫度保護(hù)
過載保護(hù)
自動限流在設(shè)定值，不發(fā)生過載
冷卻方式
智能風(fēng)冷
噪音
＜65db（處于柜內(nèi)并運(yùn)作于額定狀態(tài)）
工作環(huán)境溫度
-10℃～+45℃
工作環(huán)境濕度
＜85%rh不凝結(jié)
安裝場合
室內(nèi)安裝
海拔高度
≤1000m（更高海拔需降容使用）
進(jìn)出線方式
下進(jìn)下出
防護(hù)等級
ip21
智能通信接口
rs485/modbus-rtu
遠(yuǎn)程監(jiān)控
可選
外形尺寸（mm）
（w×d×h）
30a
50a
7
100a
600×500×1500
600×500×1500
600×500×1800
800×600×2200
重量（kg）
三相四線
三相三線
30a、50a
7、100a
30a、50a
7、100a
280
360
240
290
4電網(wǎng)的諧波治理與無功功率補(bǔ)償?shù)囊饬x
隨著變頻器的廣泛應(yīng)用，變頻器供電系統(tǒng)的諧波治理與無功功率補(bǔ)償?shù)囊饬x逐漸被人們所認(rèn)識。變頻器供電電源按傅里葉級數(shù)可以分解為基波有功電流，基波無功電流，諧波和間諧波電流。
變頻器用量較大的車間，用電容器直接進(jìn)行無功功率補(bǔ)償雖然可以大幅度降低基波無功電流，但是必然出現(xiàn)諧波放大現(xiàn)象。這時(shí)，供電電流和電容器電流中的諧波和間諧波電流大幅度增加，電容器由于超溫和過壓而損壞，供電變壓器溫升加大。為避免諧波放大，諧波治理與無功功率同時(shí)進(jìn)行。
污水處理廠用電設(shè)備主要有泵類、攪拌器、鼓風(fēng)機(jī)類等負(fù)載。風(fēng)機(jī)、泵類一般都要求變頻，而變頻器是一個(gè)非常大的諧波源，因此給系統(tǒng)帶來很嚴(yán)重的諧波污染和諧波干擾，造成系統(tǒng)不能正常工作，經(jīng)常性的燒壞電氣元件。同時(shí)系統(tǒng)中也有很多電力電子類元器件，如ups、開關(guān)電源等，都是諧波發(fā)生裝置。
項(xiàng)目背景：某污水處理廠變電所負(fù)載主要由變頻器組成，由變頻器帶動相應(yīng)的電動機(jī)，由于全部都是變頻器負(fù)載，因此給系統(tǒng)帶來很嚴(yán)重的諧波污染和諧波干擾，造成系統(tǒng)不能正常工作，經(jīng)常性的燒壞電氣元件，為了解決問題，進(jìn)行諧波治理。
上海安科瑞電氣股份有限公司技術(shù)人員經(jīng)過對現(xiàn)場測試結(jié)果研究后，決定采用一臺anapf100-400/b有源電力濾波柜進(jìn)行就地補(bǔ)償。安裝示意圖如下：
●項(xiàng)目效果
由上圖可以看出，anapf100-400/b有源電力濾波柜投入運(yùn)行后，電網(wǎng)質(zhì)量得到明顯的，諧波電流大幅度降低，電網(wǎng)電流諧波基本上被濾除掉，電流波形已經(jīng)接近正弦波，電流畸變率由65.5％降低為13.4％，5次諧波由61.3a降到4.9a。
anapf有源濾波器報(bào)價(jià)及主要元件清單
型號：anapf100-400/b
參考價(jià)格：12萬元/臺
主要產(chǎn)品明細(xì)：
序號
名稱
型號
數(shù)量
1
apf電氣柜
800x600x2200
1
2
變流器
apfcov-cvt100
1
3
控制器
apfmc-c100
1
4
電抗器
apf-re.（s）dg-100
1
5
有源電流互感器
lt208-s7
3
6
濾波器
dl-1th1
2
7
斷路器
cvs160ftm160d4p3d
1
8
接觸器
lc1d150m7c
1
9
微型斷路器
ndm1-63c32
1
10
中間繼電器
my4nac
2
11
r型變壓器
r320-0.38/0.22
1
12
諧波檢測儀
acr350egh
1
13
電線
16mm2
若干
14
電線
4mm2
若干
結(jié)論：和許多變頻器使用場合一樣，泵類、風(fēng)機(jī)等設(shè)備的變頻機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的諧波，對系統(tǒng)變壓器、電容補(bǔ)償裝置以及用電設(shè)備等造成嚴(yán)重危害。使電機(jī)發(fā)生機(jī)械振動、噪聲和過熱，使變壓器局部嚴(yán)重過熱，使電容器、電纜等設(shè)備過熱，使絕緣老化，壽命縮短以至損壞。從上述數(shù)據(jù)中可以看出，運(yùn)行電力濾波器前后，電網(wǎng)電流變化十分明顯，達(dá)到了電流諧波、電源電壓的目的。使得系統(tǒng)更加清潔和穩(wěn)定。
【參考文獻(xiàn)】
［1］安科瑞電氣股份有限公司產(chǎn)品手冊.2013.01.版
作者簡介：
徐霜，女，本科，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)供配電，:acrelxs:
《anapf有源電力濾波裝置設(shè)計(jì)與應(yīng)用圖集》（圖集號：acr13cdx701）由安科瑞電氣股份有限公司主編，本圖集結(jié)合anapf有源電力濾波裝置產(chǎn)品的特點(diǎn)，依據(jù)電氣設(shè)計(jì)規(guī)范，研究供配電系統(tǒng)中的高次諧波問題，達(dá)到供電質(zhì)量和確保電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的目的。圖集適用于新建、改建、擴(kuò)建和技改項(xiàng)目中工業(yè)與民用及公共建筑內(nèi)電氣設(shè)備的諧波抑制及綜合治理的設(shè)計(jì)與改造。凡需要圖集的請?zhí)峁┵F單位名稱、部門、地址、、、、等信息，傳真、郵件acrelxs或:至安科瑞徐霜工程師收，安科瑞電氣免費(fèi)贈送