諧波治理裝置

隨著電力電子變流裝置的應(yīng)用日益廣泛，電能得到了更加充分的利用。但非線性電力裝置設(shè)備的廣泛應(yīng)用產(chǎn)生了大量畸變的電流諧波，畸變電流在電網(wǎng)中的流動(dòng)導(dǎo)致了諧波電壓；諧波污染越來越多地威脅到電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，給同網(wǎng)絡(luò)的線性負(fù)載和其它用戶帶來了影響。諧波已與電磁干擾、功率因數(shù)降低并列為電力系統(tǒng)的三大公害。所以了解諧波產(chǎn)生的原理、研究消除供配電系統(tǒng)中的高次諧波問題對改善供電質(zhì)量和確保電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有著非常積極的意義。
 
諧波是指頻率為整數(shù)倍于基波頻率的電壓或電流成分。它會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)中電流和電壓畸變，引起電力系統(tǒng)的不穩(wěn)定性和能效下降。諧波治理裝置是一種專門用于減小、濾除或控制諧波的電力設(shè)備，通過采取合適的措施來改善電力質(zhì)量，保障供電可靠。
 

諧波測量是諧波問題中的個(gè)重要分支，對抑制諧波、解決諧波產(chǎn)生的問題有著重要的指導(dǎo)作用。因此對諧波的測量和分析是電力系統(tǒng)分析和控制中的項(xiàng)重要工作，是繼電保護(hù)、故障測量等工作開展的重要提。

一、ANAPF200-400/A 諧波治理裝置主要諧波產(chǎn)生源如下表：

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、通信等
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

 

1、使電力元件附加損耗加大，易引發(fā)火災(zāi)

諧波使公用電網(wǎng)中的元件產(chǎn)生附加的損耗，降低了發(fā)電、輸電及用電設(shè)備的效率。大量三次諧波流過中線會(huì)使線路過熱，甚至引起火災(zāi)。

2、影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)行

諧波會(huì)影響電氣設(shè)備的正常工作，使電機(jī)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)和噪聲等，使變壓器局部嚴(yán)重過熱，使電容器、電纜等設(shè)備過熱、絕緣老化、壽命縮短，以致?lián)p壞。

3、引起電網(wǎng)諧振

這種諧振可能使諧波電流放大幾倍甚至數(shù)十倍，會(huì)對系統(tǒng)，特別是對電容器和與之串聯(lián)的電抗器形成很大的威脅，經(jīng)常使電容器和電抗器燒毀。

4、使繼電保護(hù)誤動(dòng)作，電氣測量誤差過大

諧波會(huì)導(dǎo)致繼電保護(hù)，特別是微機(jī)綜合保護(hù)器與自動(dòng)裝置誤動(dòng)作，造成不必要的供電中斷和生產(chǎn)損失；諧波還會(huì)使電氣測量儀表計(jì)量不準(zhǔn)確，產(chǎn)生計(jì)量誤差，給用電管理部門或電力用戶帶來經(jīng)濟(jì)損失。

5、使工控系統(tǒng)崩潰

臨近的諧波源或較高次諧波會(huì)對通信及信息處理設(shè)備產(chǎn)生干擾，輕則產(chǎn)生噪聲，降低通信質(zhì)量，計(jì)算機(jī)無法正常工作；重則導(dǎo)致信息丟失，使工控系統(tǒng)崩潰。
 

1、GB/T14549-1993 《電能質(zhì)量：公用電網(wǎng)諧波》

2、GB/T15543-2008 《電能質(zhì)量：三相電壓允許不平衡度》

3、GB/T12325-2008 《電能質(zhì)量：供電電壓允許偏差》

4、GB/T12326-2008 《電能質(zhì)量：電壓波動(dòng)和閃變》

5、GB/T18481-2001 《電能質(zhì)量：暫時(shí)過電壓和瞬態(tài)過電壓》

6、GB/T15945-2008 《電能質(zhì)量：電力系統(tǒng)頻率允許偏差》

7、GB7625.1-1998  《低壓電氣電子產(chǎn)品發(fā)出的諧波電流限值》

8、GB/T15576-1995 《低壓無功功率靜態(tài)補(bǔ)償裝置總技術(shù)條件》
 

1、型號說明

2、ANAPF200-400/A 諧波治理裝置工作原理

ANAPF系列有源電力濾波裝置，以并聯(lián)方式接入電網(wǎng)，通過實(shí)時(shí)檢測負(fù)載的諧波和無功分量，采用PWM變流技術(shù)，從變流器中產(chǎn)生個(gè)和當(dāng)諧波分量和無功分量對應(yīng)的反向分量并實(shí)時(shí)注入電力系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)諧波治理和無功補(bǔ)償。

原理如下圖：
 

3、ANAPF200-400/A 諧波治理裝置主要技術(shù)特點(diǎn)

（1）DSP+FPGA全數(shù)字控制方式，具有極快的響應(yīng)時(shí)間；

（2）主電路拓?fù)浜涂刂扑惴?，精度更高、運(yùn)行更穩(wěn)定；

（3）一機(jī)多能，既可補(bǔ)諧波，又可兼補(bǔ)無功；

（4）模塊化設(shè)計(jì)，便于生產(chǎn)調(diào)試；

（5）便利的并聯(lián)設(shè)計(jì)，方便擴(kuò)容；

（6）具有完善的橋臂過流、保護(hù)功能；

（7）使用方便，易于操作和維護(hù)。
 

3、ANAPF200-400/A 諧波治理裝置技術(shù)參數(shù)

接線方式	三相三線或三相四線
接入電壓	3×400v +10%～-10%
接入頻率	50Hz±2%
動(dòng)態(tài)補(bǔ)償響應(yīng)時(shí)間	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(dòng)、自動(dòng)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(dòng)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度～+45度
工作環(huán)境濕度	<85%RH不凝結(jié)
海拔高度	≤1000m（更高海拔需降容使用）
智能通訊接口	外加模塊
遠(yuǎn)程監(jiān)控	可選
進(jìn)出線方式	上進(jìn)下出
防護(hù)等級	IP20
外形尺寸(mm)	30A	50A	75A	100A
(W×D×H)	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	75A、100A	30A、50A	75A、100A
	280	360	240	290
說明：
1、可以通過實(shí)測數(shù)據(jù)確定補(bǔ)償電流，或通過電力系統(tǒng)詳細(xì)信息（單線圖、變壓器、負(fù)荷情況等）計(jì)算出補(bǔ)償電流；
2、三線系統(tǒng)需配置2個(gè)或3個(gè)CT（用于A相和C相），四線系統(tǒng)需要配置3個(gè)CT（用于A相、B相和C相）。

1、工業(yè)供電系統(tǒng)：工業(yè)生產(chǎn)中存在大量非線性負(fù)荷，如電子設(shè)備、變頻器等，容易產(chǎn)生諧波。諧波治理裝置可以廣泛應(yīng)用于工業(yè)供電系統(tǒng)，保障重要設(shè)備的正常運(yùn)行，防止諧波對設(shè)備的損害。

2、商業(yè)建筑和住宅小區(qū)：商業(yè)建筑和住宅小區(qū)中普遍存在各類電氣設(shè)備，如空調(diào)、電梯等，會(huì)產(chǎn)生大量諧波。諧波治理裝置可以改善用電環(huán)境，提高電能利用效率，降低設(shè)備故障率。

3、公共交通系統(tǒng)：電動(dòng)車、電車等公共交通工具的普及也帶來了諧波問題。諧波治理裝置可以保障公共交通系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定運(yùn)行，提高供電可靠性。
 

諧波治理裝置在未來的發(fā)展中有以下趨勢：

1、高效節(jié)能：未來將更加注重能源的節(jié)約與環(huán)境保護(hù)，采用更高效的濾波器和控制技術(shù)，減小功耗，提高能源利用效率。

2、智能化：未來將結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自動(dòng)化監(jiān)測和管理，提高故障診斷與維護(hù)的效率。

3、多功能一體化：未來將具備多種功能，如諧波濾波、電壓調(diào)節(jié)、無功補(bǔ)償?shù)?，?shí)現(xiàn)一體化的諧波管理解決方案。

4、安全可靠：未來將進(jìn)一步提高設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性，確保系統(tǒng)的安全運(yùn)行，并對異常情況進(jìn)行快速響應(yīng)。