有源濾波器考察現(xiàn)場(chǎng)-設(shè)計(jì)-安裝-調(diào)試過程.doc

沈陽*航空機(jī)械制造有限公司有源波器效果總結(jié)遼寧東盛安信電能控制技術(shù)有限公司2013年8月一、背景 2013年1月24日我東盛公司三名技術(shù)人員攜帶福祿克（諧波測(cè)試儀）對(duì)貴廠的用電環(huán)境進(jìn)行了實(shí)地測(cè)察?，F(xiàn)場(chǎng)5臺(tái)變壓器，單臺(tái)容量均為800KVA，其中有3臺(tái)變壓器側(cè)現(xiàn)有補(bǔ)償設(shè)備出現(xiàn)燒毀現(xiàn)象，通過測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)3.5.7次諧波嚴(yán)重超標(biāo)，原補(bǔ)償設(shè)備沒加電抗器，導(dǎo)致諧波電流放大，投切涌流將補(bǔ)償設(shè)備燒毀。運(yùn)行的負(fù)荷多為感性負(fù)荷，這樣不僅造成功率因數(shù)過低，網(wǎng)絡(luò)損耗，還會(huì)引起電壓波動(dòng)降低生產(chǎn)效率。更有三相負(fù)荷無功電流不同，造成三相的視在電流不平衡，使變壓器的銅損，鐵損成倍增加。情況列表如下：序號(hào)變壓器容量負(fù)載類型功率因數(shù)現(xiàn)存在問題諧波次數(shù)備注A800KVA點(diǎn)焊機(jī)0.3-0.9之間頻繁波動(dòng)電流嚴(yán)重三項(xiàng)不平衡3.5.7.11次功率因數(shù)不達(dá)標(biāo)二、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范應(yīng)遵循的主要現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，但不僅限于下列標(biāo)準(zhǔn)的要求，所有設(shè)備都符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范或法規(guī)的最新版本或其修正本的要求，除非另有特別外，合同期內(nèi)有效的任何修正和補(bǔ)充都應(yīng)包括在內(nèi)。GB/T2900.11992 電工術(shù)語 基本術(shù)語GB/T2900.321994 電工術(shù)語 電子半導(dǎo)體器件GB/T2900.332003 電工術(shù)語 電力電子技術(shù)（IEC 60050GB/T3859.11993 半導(dǎo)體交流器基本要求的規(guī)定GB/T37972005 電氣控制設(shè)備GB 102361988 半導(dǎo)體電力交流器與電網(wǎng)互相干擾及其防護(hù)方法導(dǎo)則GB/T17626.21988 電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)靜電放電抗擾度試驗(yàn)GB/T17626.121998 電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)振蕩波抗擾度試驗(yàn)GB 42081993 外殼防護(hù)等級(jí)（IP代碼）（IDT IEC 60529:1989）GB/T5169.101997 電工電子產(chǎn)品著火危險(xiǎn)試驗(yàn) 試驗(yàn)方法 灼熱絲試驗(yàn)方法總則GB/T5169.111997 電工電子產(chǎn)品著火危險(xiǎn)試驗(yàn)試驗(yàn)方法灼熱絲試驗(yàn)和導(dǎo)則GB/T7251.12005 低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備第1部分：型式試驗(yàn)和部分型式試驗(yàn)設(shè)備（IEC 60439）GB/T72612000 繼電器及裝置基本試驗(yàn)方法GB 9969.11998 工業(yè)產(chǎn)品使用說明書總則GB/T145491993 電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波GB/T155761995 低壓無功功率靜態(tài)補(bǔ)償裝置總技術(shù)條件GB501711992 電氣裝置安裝工程盤、柜及二次回路結(jié)線施工及驗(yàn)收規(guī)范三、諧波的危害：3.1諧波對(duì)電網(wǎng)及用電設(shè)備的影響： 增加輸電、供電和用電設(shè)備的額外附加損耗，使設(shè)備的溫度過熱，降低設(shè)備的利用率和經(jīng)濟(jì)效益，并給企業(yè)增加額外的電能損耗。3.2 電力諧波對(duì)電力電容器的影響： 當(dāng)電網(wǎng)存在諧波時(shí)，投入電容器后其端電壓增大，通過電容器的電流增加得更大，使電容器損耗功率增加。對(duì)于膜紙復(fù)合介質(zhì)電容器，雖然允許有諧波時(shí)的損耗功率為無諧波時(shí)損耗功率的1.38倍；對(duì)于全膜電容器允許有諧波時(shí)的損耗功率為無諧波時(shí)的1.43倍，但如果諧波含量較高，超出電容器允許條件，就會(huì)使電容器過電流和過負(fù)荷，損耗功率超過上述值，使電容器異常發(fā)熱，在電場(chǎng)和溫度的作用下絕緣介質(zhì)會(huì)加速老化。尤其是電容器投入在電壓已經(jīng)畸變的電網(wǎng)中時(shí)，還可能使電網(wǎng)的諧波加劇，即產(chǎn)生諧波擴(kuò)大現(xiàn)象。另外，諧波的存在往往使電壓呈現(xiàn)尖頂波形，尖頂電壓波易在介質(zhì)中誘發(fā)局部放電，且由于電壓變化率大，局部放電強(qiáng)度大，對(duì)絕緣介質(zhì)更能起到加速老化的作用，從而縮短電容器的使用壽命。一般來說，電壓每升高10%，電容器的壽命就要縮短1/2左右。再者，在諧波嚴(yán)重的情況下，還會(huì)使電容器鼓肚、擊穿或爆炸。3.3 電力諧波對(duì)變壓器的影響： 諧波電流使變壓器的銅耗增加，特別是3 次及其倍數(shù)次諧波對(duì)三角形連接的變壓器，會(huì)在其繞組中形成環(huán)流，使繞組過熱；對(duì)全星形連接的變壓器，當(dāng)繞組中性點(diǎn)按地，而該側(cè)電網(wǎng)中分布電容較大或者裝有中性點(diǎn)接地的并聯(lián)電容器時(shí)，可能形成3 次諧波諧振，使變壓器附加損耗增加。諧波電壓的存在增加了變壓器的磁滯損耗、渦流損耗及絕緣的電場(chǎng)強(qiáng)度，諧波電流的存在增加了銅損。對(duì)帶有非對(duì)稱性負(fù)荷的變壓器而言，會(huì)大大增加勵(lì)磁電流的諧波分量。諧波電流的增加會(huì)使變壓器局部嚴(yán)重過熱，輕則縮短變壓器的使用壽命，重則導(dǎo)致變壓器燒毀。 對(duì)變壓器而言，諧波電流可導(dǎo)致銅損和雜散損耗增加，諧波電壓則會(huì)增加鐵損。與純基波運(yùn)行的正弦波電流和電壓相比較，諧波對(duì)變壓器的最主要的影響是變壓器運(yùn)行溫度上升，同時(shí)由諧波所引起的額外損耗將與電流和頻率的平方成比例上升，進(jìn)而導(dǎo)致變壓器的基波負(fù)載容量下降；研究表明，變壓器溫升每升高8度，壽命將減少50%。變壓器：下面統(tǒng)計(jì)在變壓器額定容量下，不同諧波電流總畸變率對(duì)變壓器溫升的影響（以現(xiàn)移動(dòng)通信局房F等級(jí)變壓器為例，其允許溫升為100K）。環(huán)境平均溫度為30，只考慮基波電流情況下，四種容量的變壓器在不同負(fù)載率下的溫升變化如下表： 變壓器在不同負(fù)載率下的溫升變化（基波） 表1容量（kVA）負(fù)載率為100%（K）負(fù)載率為90%（K）負(fù)載率為80%（K）負(fù)載率為70%（K）負(fù)載率為60%（K）負(fù)載率為50%（K）160010084.570.056.544.233.0125010084.570.056.544.233.063010084.570.056.544.233.050010084.570.056.544.233.0平均環(huán)境溫度為30，變壓器在額定負(fù)載（100%負(fù)載），在諧波電流總畸變率為5%，10%，15%，20%時(shí)溫升的變化如下表： 變壓器在不同諧波含量下的溫升變化 表2 容量（kVA）在不同諧波電流總畸變率下的溫升畸變率為5%（K）畸變率為10%（K）畸變率為15%（K）畸變率為20%（K）1600108.21118.67131.26139.981250108.21118.67131.26139.98630108.21118.67131.26139.98500108.21118.67131.26139.98由表1我們可以得出，在不同負(fù)載下，F(xiàn)等級(jí)變壓器只考慮基波的情況下，離100K溫升所剩余的溫升量如下表： 變壓器在不同負(fù)載率下的溫升剩余量 表3 容量（kVA）負(fù)載率為100%（K）負(fù)載率為90%（K）負(fù)載率為80%（K）負(fù)載率為70%（K）負(fù)載率為60%（K）負(fù)載率為50%（K）1600015.530.043.555.877.01250015.530.043.555.877.0630015.530.043.555.877.0500015.530.043.555.877.0由表2我們可以得出，在變壓器額定容量下不同諧波含量時(shí)，F(xiàn)等級(jí)變壓器所產(chǎn)生的溫升提高量如下表： 變壓器在不同諧波含量下的溫升提高量 表4 容量（kVA）在不同諧波電流總畸變率下的溫升畸變率為5%（K）畸變率為10%（K）畸變率為15%（K）畸變率為20%（K）16008.2118.6731.2639.9812508.2118.6731.2639.986308.2118.6731.2639.985008.2118.6731.2639.98通過對(duì)表3和4數(shù)據(jù)分析，環(huán)境平均溫度為30，結(jié)合F型變壓器溫升100K的性能，不同諧波電流總畸變率（諧波電流總畸變率指在變壓器額定負(fù)載下，其諧波的含量比）對(duì)變壓器實(shí)際使用容量的影響如下表： 諧波對(duì)變壓器使用容量的影響 表5 在不同諧波電流總畸變率下的容量變化變壓器額定容量下降百分比畸變率為5%畸變率為10%畸變率為15%畸變率為20%5%11%19%23%因此，在實(shí)際使用中，為保證變壓器溫升100K，應(yīng)根據(jù)表5諧波含量對(duì)變壓器使用容量的影響，結(jié)合變壓器實(shí)際使用負(fù)荷大小或擬新增負(fù)荷容量情況，判斷變壓器容量是否滿足要求，（諧波電流畸變率按測(cè)試所得諧波電流有效值與額定電流之比計(jì)算）從而制定相應(yīng)方案。3.4 對(duì)電力電纜的危害由于諧波次數(shù)高頻率上升，再加之電纜導(dǎo)體截面積越大趨膚效應(yīng)越明顯，從而導(dǎo)致導(dǎo)體的交流電阻增大，使得電纜的答應(yīng)通過電流減小。另外，電纜的電阻、系統(tǒng)母線側(cè)及線路感抗與系統(tǒng)串聯(lián)，進(jìn)步功率因數(shù)用的電容器及線路的容抗與系統(tǒng)并聯(lián)，在一定數(shù)值的電感與電容下可能發(fā)生諧振。3.5 對(duì)供配電線路的危害： 影響線路的穩(wěn)定運(yùn)行：供配電系統(tǒng)中的電力線路與電力變壓器一般采用電磁式繼電器、感應(yīng)式繼電器或晶體管繼電器予以檢測(cè)保護(hù)，使得在故障情況下保證線路與設(shè)備的安全。但由于電磁式繼電器與感應(yīng)式繼電器對(duì)10%以下含量高達(dá)40%時(shí)又導(dǎo)致繼電保護(hù)誤動(dòng)作，因而在諧波影響下不能全面有效地起到保護(hù)作用。晶體管繼電器固然具有很多優(yōu)點(diǎn)，但由于采用了整流取樣電路，輕易受諧波影響，產(chǎn)生誤動(dòng)或拒動(dòng)。這樣，諧波將嚴(yán)重威脅供配電系統(tǒng)的穩(wěn)定與安全運(yùn)行。 影響電網(wǎng)的質(zhì)量:電力系統(tǒng)中的諧波能使電網(wǎng)的電壓與電流波形發(fā)生畸變。如民用配電系統(tǒng)中的中性線，由于熒光燈、調(diào)光燈、計(jì)算機(jī)等負(fù)載，會(huì)產(chǎn)生大量的奇次諧波，其中3次諧波的含量較多，可達(dá)40%；三相配電線路中，相線上的3的整數(shù)倍諧波在中性線上會(huì)疊加，使中性線的電流值可能超過相線上的電流。另外，相同頻率的諧波電壓與諧波電流要產(chǎn)生同次諧波的有功功率與無功功率，從而降低電網(wǎng)電壓，浪費(fèi)電網(wǎng)的容量。3.6 對(duì)用電設(shè)備的危害： 對(duì)低壓開關(guān)設(shè)備的危害：對(duì)于配電用斷路器來說，全電磁型的斷路器易受諧波電流的影響使鐵耗增大而發(fā)熱，同時(shí)由于對(duì)電磁鐵的影響與渦流影響使脫扣困難，且諧波次數(shù)越高影響越大；熱磁型的斷路器，由于導(dǎo)體的集膚次應(yīng)與鐵耗增加而引起發(fā)熱，使得額定電流降低與脫扣電流降低；電子型的斷路器，諧波也要使其額定電流降低，尤其是檢測(cè)峰值的電子斷路器，額定電流降低得更多。由此可知，上述三種配電斷路器都可能因諧波產(chǎn)生誤動(dòng)作。 對(duì)于漏電斷路器來說，由于諧波匯漏電流的作用，可能使斷路器異常發(fā)熱，出現(xiàn)誤動(dòng)作或不動(dòng)作。對(duì)于電磁接角器來說，諧波電流使磁體部件溫升增大，影響接點(diǎn)，線圈溫度升高使額定電流降低。對(duì)于熱繼電器來說，因受諧波電流的影響也要使額定電流降低。在工作中它們都有可能造成誤動(dòng)作。 對(duì)弱電系統(tǒng)設(shè)備的干擾對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通訊、有線電視、報(bào)警與樓宇自動(dòng)化等弱電設(shè)備，電力系統(tǒng)中的諧波通過電磁感應(yīng)、靜電感應(yīng)與傳導(dǎo)方式耦合到這些系統(tǒng)中，產(chǎn)生干擾。其中電感應(yīng)與靜電感應(yīng)的耦合強(qiáng)度與干擾頻率成正比，傳導(dǎo)則通過公共接地耦合，有大量不平衡電流流進(jìn)接地極，從而干擾弱電系統(tǒng)。 影響電力計(jì)量的正確性：目前采用的電力計(jì)量?jī)x表中有磁電型和感應(yīng)型，它們受諧波的影響較大。特別是電能表（多采用感應(yīng)型），當(dāng)諧波較大時(shí)將產(chǎn)生計(jì)量混亂，丈量不正確。3.7 電力諧波對(duì)電動(dòng)機(jī)的危害：電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)工作電壓為工頻下，長(zhǎng)期工作在諧波電壓畸變的環(huán)境下，將大大降低電機(jī)的使用壽命。諧波對(duì)異步電機(jī)的影響，諧波對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的危害主要是產(chǎn)生附加的損耗和轉(zhuǎn)矩。由于集膚效應(yīng)、磁滯、渦流等隨著頻率的增高而使在旋轉(zhuǎn)電機(jī)的鐵心和繞組中產(chǎn)生的附加損耗增加。在供電系統(tǒng)中，用戶的電動(dòng)機(jī)負(fù)荷約占整個(gè)負(fù)荷的85%左右。因此，諧波使電力用戶電動(dòng)機(jī)總的附加損耗增加的影響最為顯著。由于電動(dòng)機(jī)的出力一般不能按發(fā)熱情況進(jìn)行調(diào)整，由諧波引起電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱效應(yīng)是按它能承受的諧波電壓折算成等值的基波負(fù)序電壓來考慮的。試驗(yàn)表明，在額定出力下持續(xù)承受為3%額定電壓的負(fù)序電壓時(shí)，電動(dòng)機(jī)的絕緣壽命要減少一半。因此，國際上一般建議在持續(xù)工作的條件下，電動(dòng)機(jī)承受的負(fù)序電壓不宜超過額定電壓的2%。諧波電流產(chǎn)生的諧波轉(zhuǎn)矩對(duì)電動(dòng)機(jī)的平均轉(zhuǎn)矩的影響不大，但諧波會(huì)產(chǎn)生顯著的脈沖轉(zhuǎn)矩，可能出現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)軸扭曲振動(dòng)的問題。這種振蕩力矩使汽輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子元件發(fā)生扭振，并使汽輪機(jī)葉片產(chǎn)生疲勞循環(huán)。3.8 對(duì)周邊設(shè)備的影響： 影響繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的工作可靠性： 諧波對(duì)電力系統(tǒng)中以負(fù)序(基波)量為基礎(chǔ)的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的影響十分嚴(yán)重，這是由于這些按負(fù)序(基波)量整定的保護(hù)裝置，整定值小、靈敏度高。如果在負(fù)序基礎(chǔ)上再疊加上諧波的干擾(如電氣化鐵道、電弧爐等諧波源還是負(fù)序源)則會(huì)引起發(fā)電機(jī)負(fù)序電流保護(hù)誤動(dòng)(若誤動(dòng)引起跳閘，則后果嚴(yán)重)、變電站主變的復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)過電流保護(hù)裝置負(fù)序電壓元件誤動(dòng)，母線差動(dòng)保護(hù)的負(fù)序電壓閉鎖元件誤動(dòng)以及線路各種型號(hào)的距離保護(hù)、高頻保護(hù)、故障錄波器、自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置等發(fā)生誤動(dòng)，嚴(yán)重威脅電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。 對(duì)通訊系統(tǒng)工作產(chǎn)生干擾： 電力線路上流過的幅值較大的奇次低頻諧波電流通過磁場(chǎng)耦合時(shí)，會(huì)在鄰近電力線的通信線路中產(chǎn)生干擾電壓，干擾通信系統(tǒng)的工作，影響通信線路通話的清晰度，甚至在極端的情況下，還會(huì)威脅著通信設(shè)備和人員的安全。 對(duì)弱電設(shè)備的影響： 電力諧波會(huì)使電視機(jī)、計(jì)算機(jī)的圖形畸變，畫面亮度發(fā)生波動(dòng)變化，并使機(jī)內(nèi)的元件溫度出現(xiàn)過熱，使計(jì)算機(jī)及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)出現(xiàn)錯(cuò)誤，嚴(yán)重甚至損害機(jī)器。 影響電力測(cè)量的準(zhǔn)確性：由于電力計(jì)量裝置都是按50Hz 的標(biāo)準(zhǔn)的正弦波設(shè)計(jì)的，當(dāng)供電電壓或負(fù)荷電流中有諧波成分時(shí)，會(huì)影響感應(yīng)式電能表的正常工作。在有諧波源的情況下，諧波源用戶處的電能表記錄了該用戶吸收的基波電能并扣除一小部分諧波電能，從而諧波源雖然污染了電網(wǎng)，卻反而少交電費(fèi)；而與此同時(shí)，在線性負(fù)荷用戶處，電能表記錄的是該用戶吸收的基波電能及部分的諧波電能，這部分諧波電能不但使線性負(fù)荷性能變壞，而且還要多交電費(fèi)。電子式電能表更不利于供電部門而有利于非線性負(fù)荷用戶。干擾通信系統(tǒng)的工作：電力線路上流過的3、5、7、11 等幅值較大的奇次低頻諧波電流通過磁場(chǎng)耦合，在鄰近電力線的通信線路中產(chǎn)生干擾電壓，干擾通信系統(tǒng)的工作，影響通信線路通話的清晰度，而且在諧波和基波的共同作用下，觸發(fā)電話鈴響，甚至在極端情況下，還會(huì)威脅通信設(shè)備和人員的安全。另外高壓直(HVDC)換流站換相過程中產(chǎn)生的電磁噪聲(3-10kHz)會(huì)干擾電力載波通信的正常工作，并使利用載波工作的閉鎖和繼電保護(hù)裝置動(dòng)作失誤，影響電網(wǎng)運(yùn)行的安全。目前采用的電力測(cè)量?jī)x表中有電磁型和感應(yīng)型，它們受諧波的影響較大。特別是電能表，當(dāng)諧波較大時(shí)會(huì)產(chǎn)生計(jì)量混亂，測(cè)量不準(zhǔn)確。諧波已成為電網(wǎng)的一大公害、各類設(shè)備的隱形殺手，同時(shí)諧波給企業(yè)帶來的經(jīng)濟(jì)損失已經(jīng)越來越受到重視。2.9諧波對(duì)電能的損耗供電電源電流按傅立葉級(jí)數(shù)分解可分為基波有功電流、基波無功電流、諧波有功電流和諧波無功電流，間諧波和次諧波電流含量相對(duì)較小。實(shí)際生產(chǎn)過程中我們需要消耗的是基波的能量。 大量的諧波會(huì)產(chǎn)生極大的額外的諧波功率，直接浪費(fèi)企業(yè)的電能。 諧波在電纜上的集膚效應(yīng)，導(dǎo)致電纜溫升巨大，電能未能直接成為有效的生產(chǎn)動(dòng)能，而 是有電能直接轉(zhuǎn)化成為了電纜的熱效應(yīng)能量，產(chǎn)生巨大電能浪費(fèi)。長(zhǎng)期諧波環(huán)境下，將造成導(dǎo)線絕緣破壞對(duì)地放電等隱患。變壓器由于諧波的影響所造成的鐵損、銅損等能量損耗，并且由于諧波引起的變壓器的噪音及發(fā)熱，使電能轉(zhuǎn)變?yōu)榱藷崮芗奥曇舻哪芰坷速M(fèi)。大大增加開關(guān)誤動(dòng)作的幾率，造成企業(yè)的停電損失。諧波的污染降低了用電利用率，將直接導(dǎo)致電費(fèi)的增加。抑制諧波將有效提高用電利用率，減少企業(yè)的直接電費(fèi)損失。四、設(shè)計(jì)解決方案：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量與現(xiàn)場(chǎng)觀察，其中一臺(tái)變壓器所帶負(fù)荷存在單相負(fù)荷，三相電流嚴(yán)重不平衡，功率因數(shù)低，電流波動(dòng)速度快，原補(bǔ)償設(shè)備是使用接觸器投切，投切速度跟不上動(dòng)態(tài)變化速度，同時(shí)產(chǎn)生大量的3.5.7.9次諧波，對(duì)用電設(shè)備照成影響，誘發(fā)電網(wǎng)諧振。使電力系統(tǒng)各種測(cè)量?jī)x表產(chǎn)生誤差，對(duì)通訊、電子類設(shè)備產(chǎn)生干擾。針對(duì)該狀況需要設(shè)計(jì)一套200A有源濾波器。利用有源濾波器響應(yīng)速度快，濾波能力強(qiáng)大的特點(diǎn)來消除現(xiàn)場(chǎng)的諧波。附錄1為有源濾波器DEAPF安裝前與安裝后電網(wǎng)諧波的分析以及效果。五、設(shè)備簡(jiǎn)介：DEAPF有源濾波裝置通過由大容量IGBT管組成的三相并聯(lián)變流器向系統(tǒng)注入補(bǔ)償電流，該補(bǔ)償電流與負(fù)荷電流中的諧波電流大小相等，方向相反，互相抵消，實(shí)現(xiàn)濾出諧波的功能，保證最終流入系統(tǒng)電流是正弦波。5.1裝置主要技術(shù)參數(shù)：額定頻率：50HZ額定電壓：0.38kV15%額定電流：200A響應(yīng)時(shí)間：10ms5.2裝置主要功能和特點(diǎn)： 主電路采用國際著名品牌的IGBT器件，能自動(dòng)根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行方式的變化和負(fù)載的波動(dòng)調(diào)整輸出，以抵消電網(wǎng)中的諧波。 有源濾波裝置的濾波性能獨(dú)立于電網(wǎng)阻抗及系統(tǒng)之外，不受電網(wǎng)阻抗和系統(tǒng)阻抗變化的影響。 濾波范圍：可濾除從第2到第51次諧波；可根據(jù)需要設(shè)定需要濾波的諧波次數(shù)和消除諧波的目標(biāo)值。 有源濾波裝置可以方便地通過并聯(lián)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)擴(kuò)容。 過電流限制：采用可靠的限流控制環(huán)節(jié)，當(dāng)系統(tǒng)中的諧波電流大于有源濾波裝置的治理能力時(shí)，有源濾波裝置能在自己的額定容量范圍內(nèi)最大限度的對(duì)諧波進(jìn)行補(bǔ)償，維持正常工作，不會(huì)出現(xiàn)過載燒毀等故障。 具備完整的保護(hù)功能，包括過載，過電流，短路等，具備系統(tǒng)啟動(dòng)自診斷功能。 具有緩啟動(dòng)控制回路，能夠避免自啟動(dòng)瞬間過大的投入電流，并限制該電流在額定范圍之內(nèi)。 網(wǎng)絡(luò)與通訊：通訊協(xié)議為MODBUS,具備485通訊接口，方便接入用戶現(xiàn)有的通訊系統(tǒng)，滿足實(shí)現(xiàn)通訊監(jiān)控功能的需要。 控制器：計(jì)算與邏輯處理采用全數(shù)字化技術(shù)，采用DSP并配有功能強(qiáng)大的FPGA芯片。 采用漢字液晶觸摸屏，具有故障報(bào)警及追憶功能，在面板上能實(shí)時(shí)顯示運(yùn)行狀態(tài)，以及設(shè)定運(yùn)行參數(shù)。六、使用后效益在采用有源濾波器對(duì)系統(tǒng)諧波污染進(jìn)行治理后的效益：6.1 減少諧波含量，避免TSC電容器組和系統(tǒng)電路可能會(huì)發(fā)生的并聯(lián)諧振而引起的燒毀，保證無功補(bǔ)償柜的正常運(yùn)行；6.2 減小流過配電線路的電流有效值，提高功率因數(shù)，消除流過配電線路的諧波，從而大大減小線路損耗，降低配電線纜的溫升，提高線路帶載能力；6.3 減少控制設(shè)備和繼電保護(hù)裝置誤動(dòng)作或拒動(dòng)作，提高供電的安全和可靠性；6.3 補(bǔ)償三相電流不平衡，減少變壓器和線路的銅損以及中線電流，提高供電質(zhì)量；6.5 減小變壓器的附加損耗，降低噪聲，提升變壓器的帶載能力；6.6 在有源濾波器容量足夠的情況下，一般情況下濾波后的電流畸變率在5%左右；6.7 DEAPF接入后，還能提升變壓器和配電線纜的帶載能力，相當(dāng)于對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了一次擴(kuò)容，減少了系統(tǒng)在擴(kuò)容方面的投入；6.8 為精密設(shè)備穩(wěn)定正常工作提供保證；綜上，在系統(tǒng)嚴(yán)重的諧波污染得以得到完美的治理后，系統(tǒng)的整體運(yùn)行效率將會(huì)得到提成，系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行也可以得到有力的保障，因此諧波治理對(duì)系統(tǒng)的效益十分巨大。附錄1項(xiàng)目名稱沈陽新寶路航空機(jī)械制造有限公司諧波治理數(shù)據(jù)編號(hào)第1項(xiàng)/共12項(xiàng)安裝總數(shù)2臺(tái)100A APF型號(hào)規(guī)格DEAPF-100/400測(cè)試工程師趙 野初裝日期2013/7/8驗(yàn)收日期2013/8/13項(xiàng)目描述沈陽新寶路機(jī)械制造有限公司為汽車配件制造企業(yè)，其中板金車間里有20臺(tái)氣動(dòng)點(diǎn)焊機(jī)工作，由于點(diǎn)焊機(jī)的工作方式為點(diǎn)動(dòng)，正常工況下，當(dāng)20臺(tái)點(diǎn)焊機(jī)工作的時(shí)候電流會(huì)瞬間到達(dá)200A到1600A,，即電流到達(dá)高峰后立即回落，點(diǎn)焊機(jī)的平均工作頻率為大概為1秒一次，在這種工作頻率快且電流波動(dòng)大的工況下產(chǎn)生大量的諧波電流，電能質(zhì)量很差，給系統(tǒng)帶來了嚴(yán)重的諧波污染，目前的供電質(zhì)量難以保證穩(wěn)定生產(chǎn)的需要，為提高供電能質(zhì)量的同時(shí)推進(jìn)節(jié)能降耗和節(jié)約生產(chǎn)，保證配電房?jī)?nèi)的電氣設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行，故在為板金車間供電的3#配電房?jī)?nèi)投入200A有源濾波器。安裝及驗(yàn)收測(cè)試點(diǎn)示意圖驗(yàn)收測(cè)試點(diǎn)如上圖所示單相測(cè)試：分別為電網(wǎng)C相、負(fù)載C相、APF輸出C相三相測(cè)試：電網(wǎng)A、B、C相項(xiàng)目名稱沈陽新寶路航空機(jī)械制造有限公司諧波治理數(shù)據(jù)編號(hào)第2項(xiàng)/共12項(xiàng)安裝總數(shù)2臺(tái)100A APF型號(hào)規(guī)格DEAPF-100/400測(cè)試工程師趙 野初裝日期2013/7/8驗(yàn)收日期2013/8/13配電室外景圖3#配電室內(nèi)照片單相測(cè)試電流有效值趨勢(shì)分析該時(shí)間段內(nèi)APF開啟，可以看出電網(wǎng)電流相比較負(fù)載電流略小一點(diǎn)，主要是諧波濾除的原因項(xiàng)目名稱沈陽新寶路航空機(jī)械制造有限公司諧波治理數(shù)據(jù)編號(hào)第3項(xiàng)/共12項(xiàng)安裝總數(shù)2臺(tái)100A APF型號(hào)規(guī)格DEAPF-100/400測(cè)試工程師趙 野初裝日期2013/7/8驗(yàn)收日期2013/8/13單相測(cè)試THDI值趨勢(shì)分析該時(shí)間段我們可以比較清楚地看到黑色的線是電網(wǎng)的THDI變化趨勢(shì)，而紅色的是負(fù)載的THDI變化趨勢(shì)，電網(wǎng)的THDI值明顯要比負(fù)載的THDI值要小得多，說明濾波器濾波效果極好的同時(shí)，也說明濾波器快速響應(yīng)了點(diǎn)焊機(jī)的變化。項(xiàng)目名稱沈陽新寶路航空機(jī)械制造有限公司諧波治理數(shù)據(jù)編號(hào)第4項(xiàng)/共12項(xiàng)安裝總數(shù)2臺(tái)100A APF型號(hào)規(guī)格DEAPF-100/400測(cè)試工程師趙 野初裝日期2013/7/8驗(yàn)收日期2013/8/13單相測(cè)試電流波形分析黑色波形是APF補(bǔ)償后電網(wǎng)的波形，接近正弦波。紅色波形是負(fù)載波形，畸變較大，藍(lán)色波形是APF輸出的補(bǔ)償電流，基本上快速響應(yīng)了負(fù)載的變化，很好地補(bǔ)償了諧波。項(xiàng)目名稱沈陽新寶路航空機(jī)械制造有限公司諧波治理數(shù)據(jù)編號(hào)第5項(xiàng)/共12項(xiàng)安裝總數(shù)2臺(tái)100A APF型號(hào)規(guī)格DEAPF-100/400測(cè)試工程師趙 野初裝日期2013/7/8驗(yàn)收日期2013/8/13單相測(cè)試數(shù)據(jù)分析A2項(xiàng)是負(fù)載電流其THDI值26.7%，A1項(xiàng)是電網(wǎng)電流其THDI值3.6%，APF濾波效果極好。項(xiàng)目名稱沈陽新寶路航空機(jī)械制造有限公司諧波治理數(shù)據(jù)編號(hào)第6項(xiàng)/共12項(xiàng)安裝總數(shù)2臺(tái)100A APF型號(hào)規(guī)格DEAPF-100/400測(cè)試工程師趙 野初裝日期2013/7/8驗(yàn)收日期2013/8/13三相測(cè)試開啟APF前的波形圖電壓波形圖電流波形圖電壓波形有明顯的缺口畸變嚴(yán)重電流波形不但畸變嚴(yán)重，還存在三相不平衡三相測(cè)試開啟APF后的波形圖電壓波形圖電流波形圖電壓波形接近標(biāo)準(zhǔn)正弦波電流波形接近標(biāo)準(zhǔn)正弦波波形圖對(duì)比小結(jié)有源電力濾波器開啟后，電壓和電流波形的畸變明顯減少，接近標(biāo)準(zhǔn)正弦波。濾波效果非常好。項(xiàng)目名稱沈陽新寶路航空機(jī)械制造有限公司諧波治理數(shù)據(jù)編號(hào)第7項(xiàng)/共12項(xiàng)安裝總數(shù)2臺(tái)100A APF型號(hào)規(guī)格DEAPF-100/400測(cè)試工程師趙 野初裝日期2013/7/8驗(yàn)收日期2013/8/13三相測(cè)試