諧波治理裝置

更新時間：2024-12-12
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  • 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。

    ANAPF200

     

    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
     
    二、ANAPF200-400/A 諧波治理裝置諧波的危害
    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
    諧波會影響電氣設(shè)備的正常工作，使電機(jī)產(chǎn)生機(jī)械振動和噪聲等，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)誤動作，電氣測量誤差過大
    諧波會導(dǎo)致繼電保護(hù)，特別是微機(jī)綜合保護(hù)器與自動裝置誤動作，造成不必要的供電中斷和生產(chǎn)損失；諧波還會使電氣測量儀表計量不準(zhǔn)確，產(chǎn)生計量誤差，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。
     
    三、ANAPF200-400/A 諧波治理裝置諧波治理依據(jù)的家標(biāo)準(zhǔn)
    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：電壓波動和閃變》
    5、GB/T18481-2001 《電能質(zhì)量：暫時過電壓和瞬態(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》
     
    四、有源電力濾波裝置
    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)生個和當(dāng)諧波分量和無功分量對應(yīng)的反向分量并實(shí)時注入電力系統(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，便于生產(chǎn)調(diào)試；
    （5）便利的并聯(lián)設(shè)計，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%
    動態(tài)補(bǔ)償響應(yīng)時間 全響應(yīng)時間<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、自動切換。
    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）計算出補(bǔ)償電流；
    2、三線系統(tǒng)需配置2個或3個CT（用于A相和C相），四線系統(tǒng)需要配置3個CT（用于A相、B相和C相）。

    五、應(yīng)用場景
    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。
     
    六、發(fā)展趨勢
    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)龋瑢?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)。

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