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1 概述
變頻技術在大量的感性負載節能方麵有著無可替代的地位,節約的電能有時能達到30%以上,效益十分可觀。隨著變頻器日益廣泛的普及和應用,其占電網總負荷的比例也越來越大。其中大部分額定電壓為三相380V交jiao直zhi交jiao型xing變bian頻pin器qi。然ran而er,隨sui之zhi帶dai來lai的de電dian網wang諧xie波bo問wen題ti也ye越yue來lai越yue受shou到dao各ge變bian頻pin器qi用yong戶hu和he供gong電dian部bu門men的de關guan注zhu。由you於yu變bian頻pin器qi的de整zheng流liu部bu分fen一yi般ban為wei三san相xiang全quan波bo不bu可ke控kong整zheng流liu,直zhi流liu回hui路lu采cai用yong大da電dian容rong作zuo為wei濾lv波bo器qi。這zhe樣yang,雖sui然ran變bian頻pin器qi的de網wang側ce輸shu入ru電dian壓ya波bo形xing基ji本ben上shang是shi正zheng弦xian波bo,但dan輸shu入ru電dian流liu式shi脈mai衝chong式shi的de充chong電dian電dian流liu,含han有you豐feng富fu的de諧xie波bo,表biao現xian在zai網wang側ce的de有you5、7、11、13、17、19次等諧波電流,一般以5、7、11ciweizhu。ganxingfuzaizaiyunxingzhongxuyaoxiaohaodaliangdewugongdianliu,danxiebohuishiwugongbuchangzhuangzhibunengzhengchanggongzuo,bingdaozhiyixiexiandaihuadejingmikongzhijichuangwufayunxing,yinciduishiyongbianpinqidexitongcaiquxiebozhilishibixude。zhenduibianpinqigongzuotedian,shanghaiankeruidianqigufenyouxiangongsishejileANAPF有源電力濾波補償裝置,不但可以濾除變頻裝置產生的諧波,同時還對係統進行了無功補償,滿足了廣大使用變頻器用戶的需求。
2 ANAPF有源電力濾波裝置特點
DSP+FPGA全數字控製方式,具有極快的響應時間;先進的主電路拓撲和控製算法,精度更高、運行更穩定;一機多能,既可補諧波,又可兼補無功;模塊化設計,便於生產調試;便利的並聯設計,方便擴容;具有完善的橋臂過流、保護功能;使用方便,易於操作和維護。3 ANAPF有源電力濾波裝置參數
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接線方式 |
三相三線或三相四線 |
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接入電壓 |
3×380V ±10% |
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接入頻率 |
50Hz ±2% |
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動態補償響應時間 |
動態響應<4ms,全響應時間<20ms; |
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開關頻率 |
10kHz |
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功能設置 |
隻補償諧波、隻補償無功、既補償諧波又補償無功;手動、自動切換。 |
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諧波補償次數 |
2-21次 |
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保護類型 |
直流過壓 IGBT過流 裝置溫度保護 |
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過載保護 |
自動限流在設定值,不發生過載 |
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冷卻方式 |
智能風冷 |
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噪音 |
< 65db(處於櫃內並運作於額定狀態) |
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工作環境溫度 |
-10℃~+45℃ |
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工作環境濕度 |
<85%RH 不凝結 |
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安裝場合 |
室內安裝 |
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海拔高度 |
≤1000m(更高海拔需降容使用) |
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進出線方式 |
下進下出 |
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防護等級 |
IP21 |
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智能通信接口 |
RS485/MODBUS-RTU |
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遠程監控 |
可選 |
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外形尺寸(mm)
(W×D×H) |
30A |
50A |
75A |
100A |
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600×500×1500 |
600×500×1500 |
600×500×1800 |
800×600×2200 |
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重量(kg) |
三相四線 |
三相三線 |
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30A、50A |
75A、100A |
30A、50A |
75A、100A |
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280 |
360 |
240 |
290 |
4 電網的諧波治理與無功功率補償的意義
隨sui著zhe變bian頻pin器qi的de廣guang泛fan應ying用yong,變bian頻pin器qi供gong電dian係xi統tong的de諧xie波bo治zhi理li與yu無wu功gong功gong率lv補bu償chang的de意yi義yi逐zhu漸jian被bei人ren們men所suo認ren識shi。變bian頻pin器qi供gong電dian電dian源yuan按an傅fu裏li葉ye級ji數shu可ke以yi分fen解jie為wei基ji波bo有you功gong電dian流liu,基ji波bo無wu功gong電dian流liu,諧xie波bo和he間jian諧xie波bo電dian流liu。
變(bian)頻(pin)器(qi)用(yong)量(liang)較(jiao)大(da)的(de)車(che)間(jian),用(yong)電(dian)容(rong)器(qi)直(zhi)接(jie)進(jin)行(xing)無(wu)功(gong)功(gong)率(lv)補(bu)償(chang)雖(sui)然(ran)可(ke)以(yi)大(da)幅(fu)度(du)降(jiang)低(di)基(ji)波(bo)無(wu)功(gong)電(dian)流(liu),但(dan)是(shi)必(bi)然(ran)出(chu)現(xian)諧(xie)波(bo)放(fang)大(da)現(xian)象(xiang)。這(zhe)時(shi),供(gong)電(dian)電(dian)流(liu)和(he)電(dian)容(rong)器(qi)電(dian)流(liu)中(zhong)的(de)諧(xie)波(bo)和(he)間(jian)諧(xie)波(bo)電(dian)流(liu)大(da)幅(fu)度(du)增(zeng)加(jia),電(dian)容(rong)器(qi)由(you)於(yu)超(chao)溫(wen)和(he)過(guo)壓(ya)而(er)損(sun)壞(huai),供(gong)電(dian)變(bian)壓(ya)器(qi)溫(wen)升(sheng)加(jia)大(da)。為(wei)避(bi)免(mian)諧(xie)波(bo)放(fang)大(da),諧(xie)波(bo)治(zhi)理(li)與(yu)無(wu)功(gong)功(gong)率(lv)必(bi)須(xu)同(tong)時(shi)進(jin)行(xing)。
汙水處理廠用電設備主要有泵類、攪拌器、鼓風機類等負載。風機、泵類一般都要求變頻,而變頻器是一個非常大的諧波源,因此給係統帶來很嚴重的諧波汙染和諧波幹擾,造成係統不能正常工作,經常性的燒壞電氣元件。同時係統中也有很多電力電子類元器件,如 UPS、開關電源等,都是諧波發生裝置。
項目背景:某汙水處理廠變電所負載主要由變頻器組成,由變頻器帶動相應的電動機,由於全部都是變頻器負載,因此給係統帶來很嚴重的諧波汙染和諧波幹擾,造成係統不能正常工作,經常性的燒壞電氣元件,為了解決問題,必須進行諧波治理。
上海安科瑞電氣股份有限公司技術人員經過對現場測試結果研究後,決定采用一台ANAPF100-400/B有源電力濾波櫃進行就地補償。安裝示意圖如下:

●項目效果


由上圖可以看出,ANAPF100-400/B有源電力濾波櫃投tou入ru運yun行xing後hou,電dian網wang質zhi量liang得de到dao明ming顯xian的de改gai善shan,諧xie波bo電dian流liu大da幅fu度du降jiang低di,電dian網wang電dian流liu諧xie波bo基ji本ben上shang被bei濾lv除chu掉diao,電dian流liu波bo形xing已yi經jing接jie近jin正zheng弦xian波bo,電dian流liu畸ji變bian率lv由you65.5%降低為13.4%,5次諧波由61.3A降到4.9A。
ANAPF有源濾波器報價及主要元件清單
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型號:ANAPF100-400/B |
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參考價格:12萬元/台 |
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主要產品明細: |
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序號 |
名 稱 |
型 號 |
數量 |
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1 |
APF電氣櫃 |
800X600X2200 |
1 |
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2 |
變流器 |
APFCOV-CVT100 |
1 |
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3 |
控製器 |
APFMC-C100 |
1 |
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4 |
電抗器 |
APF-RE.(S)DG-100 |
1 |
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5 |
有源電流互感器 |
LT208-S7 |
3 |
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6 |
濾波器 |
DL-1TH1 |
2 |
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7 |
斷路器 |
CVS160FTM160D4P3D |
1 |
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8 |
接觸器 |
LC1D150M7C |
1 |
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9 |
微型斷路器 |
NDM1-63C32 |
1 |
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10 |
中間繼電器 |
MY4NAC |
2 |
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11 |
R型變壓器 |
R320-0.38/0.22 |
1 |
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12 |
諧波檢測儀 |
ACR350EGH |
1 |
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13 |
電線 |
16mm2 |
若幹 |
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14 |
電線 |
4mm2 |
若幹 |
結論:和許多變頻器使用場合一樣,泵類、風機等設備的變頻機構產生的諧波,對係統變壓器、電容補償裝置以及用電設備等造成嚴重危害。使電機發生機械振動、噪聲和過熱,使變壓器局部嚴重過熱,使電容器、電纜等設備過熱,使絕緣老化,壽命縮短以至損壞。從上述數據中可以看出,運行電力濾波器前後,電網電流變化十分明顯,達到了消除電流諧波、改善電源電壓的目的。使得係統更加清潔和穩定。
【參考文獻】
[1] 上海安科瑞電氣股份有限公司產品手冊.2013.01.版
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