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          德国格瑞斯(GER)系列

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          GER系列有源滤波

          作者:合肥润祥电力 本文来源:润祥电力电容器 发布时间:2020-10-10 18:34:15浏览次数:

            基本概念

            该装置需要提供电源(用以补偿主电路的谐波),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;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。有源滤波器同无源滤波器比较,治理效果好,主要可以同时滤除多次及高次谐波,不会引起谐振。

            基本原理

            有源电力滤波器,是采用现代电力电子技术和基于高速DSP器件的数字信号处理技术制成的新型电力谐波治理专用设备。它由指令电流运算电路和补偿电流发生电路两个主要部分组成。指令电流运算电路实时监视线路中的电流,并将模拟电流信号转换为数字信号,送入高速数字信号处理器(DSP)对信号进行处理,将谐波与基波分离,并以脉宽调制(PWM)信号形式向补偿电流发生电路送出驱动脉冲,驱动IGBT或IPM功率???,生成与电网谐波电流幅值相等、极性相反的补偿电流注入电网,对谐波电流进行补偿或抵消,主动消除电力谐波。

            技术优势

            小型化

            体积仅为同类主流品牌1/6,占用更少空间。

            活适应不同的工况安装创新,壁挂式或机架式安装使用更少的原材料,?;せ肪?。

            智能化

            补偿指定次数谐波可调感性、容性无功补偿系统不平衡负载自动检测、抑制系统谐振。

            ??榛?br />
            N+1冗余,显著提高系统可靠性流水线生产,更出色质量保证减少系统单故障点灵活并联,适应不同工况。

            功能特性

            同时滤除2~50次谐波,或选择2~50次内任意次数谐波进行补偿响应时间小于300μs。

            四相线技术,消除中性线电流。

            自动消除谐振,不受电网阻抗和系统阻抗变化影响具有补偿谐波、同时补偿谐波和无功、同时补偿谐波,无功和负载三相电流不平衡三种工作模式。

            电子式过负荷?;?br />
            ??榛杓?,易于扩展多机并联集中监控功能远程网络监控功能维护方便,在符合要求的工作环境下工作,非机器故障无需维护,可承受负载瞬间短路的冲击,在短路消除后重新启动。

            电压输入范围

            额定工作电压为380V,可承受-40%~+20%的电压波动,频率为50/60Hz,可承受+/-5%的频率波动,适应各种不同工况的电能质量环境。同时,如果电压波动超过上下限,机器自动闭锁输出,并发出告警。

            自动限流

            自动限定在额定容量范围内100%输出,如果负载侧谐波电流大于机器额定容量,机器会在额定容量内继续输出电流补偿谐波,不会发生过载导致自身超载或退出运行。

            并联独立控制

            并联接入电网,不会因机器故障导致电网发生断电事故。多台有源电力滤波器并联系统,如果一台因故障退出运行,剩余的机器仍能正常工作实现滤波功能。

            三相电流独立控制

            各相电流独立控制,单相注入电流,不受系统三相电流不平衡影响,中性线滤波能力为相线的三倍。

            监控系统

            系统具备快速、完全的故障自检功能,包括市电欠压或过压、母线过压或过流、风扇故障、功率器件过温、输入保险丝熔断等各种故障自检,所有故障均通过LCD显示屏及LED运行状态灯发出告警信号,同时机器自动采取相对应的操作?;は低?。监控系统在供电或断电情况下可保存500条故障记录,便于分析原因及排除故障。

            产品特点

            ■滤波精度高,谐波电流滤除率可达97%以上;

            ■滤波范围广,滤波次数:2--50次谐波及间谐波,对系统内的谐波能够完全吸收。

            ■对负载的波动响应快,响应时间为1us;

            ■动态注入电流以抑制谐波和补偿功率因数;

            ■不会与系统发生谐振;

            ■可多台组合扩展容量,可最多10台并联运行;

            ■具有自动限流功能,不会发生过载;

            ■抑制系统过电压,改善系统电压稳定性

            ■阻尼电力系统功率振荡;

            ■能抑制电压闪变、补偿三相不平衡、提高功率因数;


          有源滤波


            基本应用

            谐波主要危害:

            ■增加电力设施负荷,降低系统功率因数,降低发电、输电及用电设备的有效容量和效率,造成设备浪费、线路浪费和电能损失;

            ■引起无功补偿电容器谐振和谐波电流放大,导致电容器组因过电流或过电压而损坏或无法投入运行;

            ■产生脉动转矩致使电动机振动,影响产品质量和电机寿命;

            ■由于涡流和集肤效应,使电机、变压器、输电线路等产生附加功率损耗而过热,浪费电能并加速绝缘老化;

            ■谐波电压以正比于其峰值电压的形式增强了绝缘介质的电场强度,降低设备使用寿命;

            ■零序(3的倍数次)谐波电流会导致三相四线系统的中线过载,并在三角形接法的变压器绕组内产生环流,使绕组电流超过额定值,严重时甚至引发事故。

            ■谐波会改变?;ぜ痰缙鞯亩魈匦?,引起继电?;ど枋┑奈蠖?,造成继电?;さ茸远爸霉ぷ魑陕?;

            ■谐波变改变了电压或电流的变化率和峰值,延缓电弧熄灭,影响断路器的分断容量;

            ■使计量仪表特别是感应式电能表产生计量误差;

            ■干扰邻近的电力电子设备、工业控制设备和通讯设备,影响设备的正常运行。

            谐波治理经济效益:

            ■节能5%~8%

            ■降容减少变压器、断路器、电缆投资

            ■提高生产率和保持连续供电

            应用场合

            有源电力滤波器可广泛应用于工业、商业和机关团体的配电网中,如:电力系统、电解电镀企业、水处理设备、石化企业、大型商场及办公大楼、精密电子企业、机场/港口的供电系统、医疗机构等。根据应用对象不同,有源电力滤波器的应用将起到保障供电可靠性、降低干扰、提高产品质量、增长设备寿命减少设备损坏等作用。

            ■通信行业

            为了满足大规模数据中心机房的运行需要,通信配电系统中的UPS使用容量在大幅上升。据调查,通信低压配电系统主要的谐波源设备为UPS、开关电源、变频空调等。其产生的谐波含量都较高,且这些谐波源设备的位移功率因数极高。通过使用有源滤波器可以提高通信系统及配电系统的稳定性,延长通信设备及电力设备的使用寿命,并且使配电系统更符合谐波环境的设计规范。

            ■半导体行业

            大多数半导体行业的3次谐波非常严重,主要是由于企业中使用了大量的单相整流设备。3次谐波属于零序谐波,具备在中性线汇集的特点,导致中性线压力过大,甚至出现打火现象,存在着极大的生产安全隐患。谐波还会造成断路器跳闸,耽误生产时间。3次谐波在变压器内形成环流,加速了变压器的老化。严重的谐波污染必然对配电系统中的设备使用效率和寿命造成影响。

            ■石化行业

            由于生产的需要,石化行业中存在着大量泵类负载,并且不少泵类负载都配有变频器。变频器的大量应用使石化行业配电系统中的谐波含量大大增加。目前绝大部分变频器整流环节都是应用6脉冲将交流转化为直流,因此产生的谐波以5次、7次、11次为主。其主要危害表现为对电力设备的危害及在计量方面的偏差。使用有源滤波器可以很好地解决这方面的问题。

            ■化纤行业

            为大幅提高熔化率、提高玻璃的熔化质量,以及延长炉龄、节省能源,在化纤行业常用到电助熔加热设备,借助电极把电直接送入燃料加热的玻璃池窑中。这些设备会产生大量的谐波,且三相谐波的频谱和幅值差别比较大。

            ■钢铁/中频加热行业

            钢铁业中常用到的中频炉、轧机、电弧炉等设备都会对电网的电能质量产生重大的影响,使电容补偿柜过载?;ざ髌捣?、变压器和供电线路发热严重、熔断器频繁熔断等,甚至引起电压跌落、闪变。

            ■汽车制造业

            焊机是汽车制造业中不可少的设备,由于焊机具有随机性、快速性及冲击性的特点,使大量使用焊机造成严重的电能质量问题,造成焊接质量不稳、自动化程度高的机器人由于电压不稳而不能工作,无功补偿系统无法正常使用等情况。

            ■直流电机谐波治理

            大型直流电机场所都需要先通过整流设备将交流电转换为直流电,由于此类工程的负载容量都较大,因此在交流侧存在严重的谐波污染,造成电压畸变,严重时会引起事故。

            ■自动化生产线和精密设备的使用

            在自动化生产线和精密设备场合,谐波会影响到其正常使用,使智能控制系统、PLC系统等出现故障。

            ■医院系统

            医院对供电的连续性和可靠性有非常严格的要求,0类场所自动恢复供电时间T≤15S,1类场所自动恢复供电时间0.5S≤T≤15S,2类场所自动恢复供电时间T≤0.5S,电压总谐波畸变率THDu≤3%,X光机、CT机、核磁共振都是谐波含量极高的负载。

            ■剧场/体育馆

            可控硅调光系统、大型LED设备等都是谐波源,在运行过程中会产生大量的三次谐波,不但造成配电系统的电力设备效率低下,而且还会造成灯光频闪,对通信、有线电视等微弱电回路产生杂音,甚至产生故障。

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