安科瑞APF電力有源濾波器

會(huì)計(jì)學(xué)1安科瑞APF電力有源濾波器關(guān)于諧波典型電流波形諧波源設(shè)備交流調(diào)壓器六脈沖變流器十二脈沖變流器電流波形總諧波畸變率觸發(fā)角決定28%15%第1頁/共24頁關(guān)于諧波諧波源負(fù)載分類名

稱所屬行業(yè)變頻裝置商業(yè)、市政、民用、公用事業(yè)、工礦企業(yè)等UPS、開關(guān)電源、逆變電源公用事業(yè)、商業(yè)、電子、通訊等地鐵、輕軌、充電站（樁）交通單（多）晶硅生產(chǎn)設(shè)備、中頻爐制造業(yè)電弧爐、交流弧焊機(jī)、感應(yīng)加熱裝置機(jī)械、能源、化工第2頁/共24頁諧波國家標(biāo)準(zhǔn)[GB/T14549]公用電網(wǎng)諧波電壓（電壓）

電網(wǎng)標(biāo)稱電壓KV電壓總諧波畸變率%各次諧波電壓含有率：%

奇次

偶次0.385.04.02.064.03.21.610353.02.41.2661102.01.60.8第3頁/共24頁諧波危害第4頁/共24頁關(guān)于諧波主要行業(yè)諧波電流畸變數(shù)據(jù)行業(yè)類型THDi參考值諧波源負(fù)載辦公樓宇15%計(jì)算機(jī)設(shè)備、中央空調(diào)、各類節(jié)能燈、辦公類用電設(shè)備、大型電梯醫(yī)療行業(yè)20%重要醫(yī)技設(shè)備、核磁共振設(shè)備、加速器、CT、X光機(jī)、UPS等通信機(jī)房35%大功率UPS、開關(guān)電源公共設(shè)施25%可控硅調(diào)光系統(tǒng)、UPS、中央空調(diào)銀行金融20%UPS、電子設(shè)備、空調(diào)、電梯生產(chǎn)制造20%變頻驅(qū)動(dòng)、直流調(diào)速驅(qū)動(dòng)水處理廠25%變頻器、軟啟動(dòng)器第5頁/共24頁APF有源濾波器實(shí)現(xiàn)功能完美的電能質(zhì)量并聯(lián)型APF有源濾波器第6頁/共24頁APF有源濾波器實(shí)現(xiàn)功能1諧波治理：治理負(fù)載電流畸變2無功補(bǔ)償：補(bǔ)償基波正序無功分量3三相電流不平衡：補(bǔ)償基波負(fù)序分量補(bǔ)償零序分量并聯(lián)型APF有源電力濾波器的實(shí)現(xiàn)方法第7頁/共24頁設(shè)計(jì)選型第8頁/共24頁設(shè)計(jì)選型第9頁/共24頁選型計(jì)算[簡化計(jì)算]簡化公式：諧波電流=負(fù)荷電流×THDi總線補(bǔ)償：THDi一般取10%~35%負(fù)載補(bǔ)償：THDi根據(jù)負(fù)載而定，一般為15%~100%，典型值為20%~30%第10頁/共24頁選型計(jì)算行業(yè)類型諧波源負(fù)載推薦THDi治理方式辦公樓宇計(jì)算機(jī)設(shè)備，中央空調(diào)，各類節(jié)能燈、辦公類用電設(shè)備、大型電梯15%集中治理醫(yī)療行業(yè)重要醫(yī)技設(shè)備：核磁共振設(shè)備、加速器、CT、X光機(jī)等20%集中治理通信機(jī)房大功率UPS、開關(guān)電源35%集中治理部分行業(yè)總線電流諧波畸變率記錄表第11頁/共24頁選型計(jì)算[簡化計(jì)算舉例]某通信機(jī)房UPS負(fù)載容量為30kVA，用戶側(cè)電壓為220V，因?yàn)樨?fù)載為UPS，其典型推薦ThdI取值為35%，根據(jù)諧波電流的簡化計(jì)算公式可得：每相負(fù)載電流可以取50A；每相估算諧波電流故選用補(bǔ)償電流為30A—50A的有源濾波器即可滿足抑制諧波的需要。

第12頁/共24頁關(guān)鍵參數(shù)參數(shù)1：容量

與其它三相交流電力設(shè)備的容量定義相同，有源電力濾波器裝置的容量SAPF為：式中，UAPF和IAPF分別為有源電力濾波器交流側(cè)線電壓和線電流的有效值。市售APF大多采用電流標(biāo)稱，如75A對應(yīng)的容量為50kVA、150A對應(yīng)100kVA。第13頁/共24頁關(guān)鍵參數(shù)參數(shù)2：補(bǔ)償次數(shù)補(bǔ)償次數(shù)是可補(bǔ)償?shù)闹C波次數(shù)，不是補(bǔ)償次數(shù)越高性能就越好。需注意以下問題：1、弄清負(fù)載的諧波電流哪些頻次是必須補(bǔ)償?shù)?，若?fù)載的高次諧波電流很小就沒有補(bǔ)償?shù)谋匾?，一般而?5次以上的諧波電流很小。2、APF輸出電流的頻次分配比例是按典型負(fù)載設(shè)計(jì)的，不是任何頻次電流都可以達(dá)到額定值，如：75A的APF出75A的50次諧波電流。越是高次電流(13次)以上，輸出能力越差。第14頁/共24頁關(guān)鍵參數(shù)參數(shù)3：補(bǔ)償率

在負(fù)載諧波電流處于APF補(bǔ)償電流范圍內(nèi)時(shí)，單臺APF諧波補(bǔ)償率η的定義如下：補(bǔ)償率是針對典型負(fù)載的，不是任何負(fù)載時(shí)都能達(dá)到。公布的APF行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定額定電流條件下補(bǔ)償率應(yīng)>75%。任何廠家的補(bǔ)償率都是針對典型負(fù)載的，且定義有差別，起草中的APF國標(biāo)對補(bǔ)償率的定義及測試方法有明確規(guī)定。Ih—濾波裝置工作后，電網(wǎng)側(cè)的第h次諧波電流方均根值；Inh—濾波裝置工作前，電網(wǎng)側(cè)的h次諧波電流方均根值。第15頁/共24頁關(guān)鍵參數(shù)參數(shù)4：響應(yīng)時(shí)間響應(yīng)時(shí)間是指諧波負(fù)載投入后，經(jīng)過多長時(shí)間電網(wǎng)的諧波電流被完全濾除(只有基波)或達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。圖(a)給出了電網(wǎng)電流和負(fù)載電流的波形；圖(b)給出了電網(wǎng)電流和APF輸出電流的波形?？煽闯?，負(fù)載電流從0到額定電流130A時(shí)，經(jīng)過20ms后APF完全補(bǔ)償了諧波電流，這證明了APF的響應(yīng)時(shí)間為20ms。第16頁/共24頁關(guān)鍵參數(shù)參數(shù)4：響應(yīng)時(shí)間1、響應(yīng)時(shí)間指的是諧波電流被完全消除所需的時(shí)間。瞬時(shí)響應(yīng)時(shí)間指的是開始出諧波的時(shí)間，有的廠家給出us級的瞬時(shí)響應(yīng)時(shí)間和響應(yīng)時(shí)間沒有關(guān)聯(lián)。2、響應(yīng)時(shí)間越小跟蹤速度越快，可以應(yīng)用于負(fù)載快速波動(dòng)的場合。3、有的廠家給出的不是諧波電流被完全消除所需的時(shí)間，可能是消除50-90%諧波所需時(shí)間。超過40ms的響應(yīng)時(shí)間不適于負(fù)載快速波動(dòng)的場合