冶金行业炼钢企业:大量采用的是中频炉加热设备,变频驱动设备。电弧炉、中频炉在正常生产时会对电网造成高次谐波、电压闪变、电压波动、电压及电流不平衡。轧钢企业:轧钢机、打磨机、电机拖动设备,都是采用变频驱动的来实现的,在设备运行过程中会产生5、7、11、13次特征谐波。卷烟行业卷烟厂的负荷种类多,包括:a、生产设备:制丝生产线、卷机包生产线、装封箱等生产线上的生产设备;这些生产设备均为变频驱动设备,谐波污染严重;b、动力中心负载:包括风机、水泵等。有大量的变设备,谐波污染严重。油田平台工程行业海上石油平台钻井设备的电动机配置如下:2组泥浆泵组的电机、绞车电机、转盘电机、顶驱电机。每一段母线上有4台由全交流变频驱动系统控制的大型电动机。交流变频驱动系统会产生大量的高次谐波,6脉波交流变频驱动系统,将会产生5次,7次,11次,13次等次谐波。由于变频器功率因数较高,一般在,同时产生大量的谐波,电流谐波畸变率THDI达30%以上,因在治理谐波的同时,必须保证系统会过补偿。这三类应用场景均需要APF有源滤波器对电网中的谐波进行治理,否则将会对供电系统造成较大的影响。在较为复杂的多次谐波场合中,应使用APF有源滤波器更有效的更立体的治理。新型APF特点
电网谐波污染的产生产生谐波的主要原因是各类非线形负荷的大量增加使电压波形发生畸变,产生谐波电压和谐波电流。谐波污染是电网受到污染的重要原因,产生谐波的主要用电设备是大功率的可控硅整流装置如电气化铁路、电力牵引机车、电化学的电解装置和直流输电的换流装置等;主要有产生冲击负荷的装置如炼钢用电弧炉和钢铁轧机;节能型电器如节能灯和变频器;各种医疗装置和不间断电源和电子整流装置;自饱和电抗器和可控饱和电抗器;电力变压器的励磁回路等。电网谐波有效治理方案和措施(1)采取措施限制用电客户谐波电流注入电网。对具有谐波源负荷的用户应在业务扩充阶段审查其治理措施方案,如增加APF有缘滤波器。(2)要求具有谐波源的客户在其设备出口处安装谐波吸收装置。(3)在变电站安装APF抑制非线形负荷产生的电流谐波,对电网谐波13次以上的应安装AFT和L-C联合消谐装置。(4)对配电变压器的接线组别进行改进。由于家用电器特别是电子产品进入家庭引起三次和三倍频率的谐波对10千伏线路的干扰已经超过标准,对已经对电网造成危害的应将10/。 光伏APF批量定制虽然APF有源电力滤波器在建设初期会占用一定成本,但是从行业发展、企业长久经济效益等是非常有必要的。
1、定义:基波:对周期流量进行傅里叶级数分解,得到的频率和工频相同的分量;谐波:对周期流量进行傅里叶级数分解,得到频率大于基波频率整数倍的分量。2、产生原因:(1)整流器、变频器等设备大量使用晶闸管和二极管(非线性元件),引起波形畸变,产生谐波;(2)电弧炉、荧光灯等非线性负荷的使用。3、危害(1)降低电能传输和利用效率;(2)造成电气设备发热,老化,严重时发生故障损坏;(3)保护系统误动作,引起不必要的事故和损失;(4)造成测量仪表误差增大。治理方式:安装滤波器。分为无源滤波和APF有源滤波器,无源滤波器投资偏低,APF投资偏高;无源滤波只能治理先定单次谐波,APF可主动治理各次谐波;所以在成分单一的谐波场合,可以使用无源滤波来治理,能够获得更好的经济效益;在较为复杂的多次谐波场合中,应使用APF有源滤波器更有效的更立体的治理。
有源电力滤波器(ActivePowerFilter,简称APF)是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置,它能够对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿。有源滤波器之所以称为有源,顾名思义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。如今很多企业由于大量的投入使用非线性负载,导致系统谐波含量超标,从而引发纯电容补偿电容炸裂、功率因素降低甚至会影响同一电网下方其他负载的正常运行,在一定程度上影响企业生产效率;而有源滤波器的出现能彻底解决这一难题,区别于传统的无源滤波补偿技术,除了具有动态精确滤除2~25次谐波电流的通用功能外,它还通过IGBT等元器件热交换系数的控制调节和模块与整机特有的散热风道设计,来减低设备自身的发热量和增强风道系统的散热性能,提高设备对较高温度工业现场运行环境的适应能力,能针对性地满足玻璃、陶瓷、冶金等现场环境温度高行业用户的谐波治理需求。通讯及数据中心行业联通、电信、网通的办公大楼需要APF有源滤波器的原因。
APF主要由谐波检测谐波环节、脉冲调制环节、关键控制单元主电路构成。将并联型APF并联接入电网中,为了抵消电网中存在的谐波,产生的补偿电流与谐波电流大小相等方向相反达到抑制补偿的效果。有源滤波器的工作过程如下:电网中的谐波电流用谐波电流检测部分来实时检测,并对提取的电流进行分析计算,将计算后的结果送入电流跟踪部分。电流跟踪部分和母线电压控制两个部分组成了关键控制部分,将来自谐波检测部分送来的信号送到电流跟踪部分,通过控制发出PWM脉冲信号送到脉宽调制环节,用来控制每个IGBT开关管的通断,使APF输出相应的补偿电流。为了保证直流侧母线电压的稳定与电压平衡,可以利用母线电压控制来进行保持。APF的补偿效果的好坏主要取决于谐波检测环节。ip检测法以瞬时无功功率理论作为基础,对比𝑝−𝑞法可知ip-iq检测法具有算法简单、运算速度快的优点。谐波检测算法的原理中用ip-iq取代,检测到的不是电网的电压而是基波的相位角,因此也适用于电压波形发生畸变的场合。APF有源电力滤波器尺寸定制。混合补偿APF推荐厂家
混合型有源滤波器HAPF,是PPF和APF的结合,有相当有价值的使用方案,有相同容量下APF无法比拟的价格优势。新型APF特点
焊接车间主要负荷为点焊机,其工作原理为双面双点过流焊接,点焊机焊接周期为20~40周波,工作周期非常短,但电流冲击非常明显,同时点焊机为380V单相负载,工作期间三相电流严重不平衡,功率因数为,功率因数非常低,谐波电流含量较高,电流总谐波畸变率(THDi)为20%~50%,谐波电流以3次、5次、7次为主。冲压是通过模具对板材施加压力或拉力,使得板材塑性成形,有时对板料施加剪切力而使板材分离从而获得一定尺寸、形状和性能的一种零件加工方法。液压机通过液压系统将油泵压力传输给机械部分,大吨位的液压机多采用变频方式调节油泵压力,变频装置产生大量谐波电流污染低压电网,电流总谐波畸变率在20%~30%之间,谐波电流以5次、7次为主。针对汽车行业电能质量的问题,应使用APF有源滤波器,它是一种用于动态抑制谐波、双向补偿无功的电力电子装置。它可以对不同大小和频率的谐波进行快速跟踪补偿。之所以称为有源,是相对于无源滤波器只能被动吸收固定频率与大小的谐波而言。 新型APF特点
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