ANAPF有源電力濾波器

安科瑞 蔣超萍

江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰 214405

1、概述

1.1 諧波的產生

　　電力系統中理想的電壓、電流波形都是頻率為50Hz的正弦波，但是非線性電力設備 （大功率可控硅、變頻器、UPS、開關電源、中頻爐等）的廣泛應用產生了大量畸變的諧波電流，諧波電流耦合在線路上產生諧波電壓。對非正弦的畸變電流作傅立葉級數分解，其中頻率與工頻相同的分量為基波，頻率是基波頻率整數倍的分量為諧波。ANAPF有源電力濾波裝置 集中治理 安科瑞

1.2 諧波的危害

●  諧波使公用電網中的元件產生附加的損耗，降低了發電、輸電及用電設備的效率。大量三次諧波流過中線會使線路過熱，甚至引起火災。

●  諧波會影響電氣設備的正常工作，使電機產生機械振動和噪聲等；使變壓器局部嚴重過熱；使電容器、電纜等設備過熱、絕緣老化、壽命縮短，以致損壞。

●  引起電網諧振，使得諧波電流放大幾倍甚至數十倍，會對系統，特別是對電容器和與之串聯的電抗器形成很大的威脅，經常使電容器和電抗器燒毀。

●  諧波會導致繼電保護，特別是微機綜合保護器與自動裝置誤動作，造成不必要的供電中斷和生產損失。諧波還會使電氣測量儀表計量不準確，產生計量誤差，給用電管理部門或電力用戶帶來經濟損失。

●  臨近的諧波源或較高次諧波會對通信及信息處理設備產生干擾，輕則產生噪聲、降低通信質量、計算機無法正常工作，重則導致信息丟失，使工控系統崩潰。ANAPF有源電力濾波裝置 集中治理 安科瑞

1.3 有源電力濾波器產品效益

●  使諧波指標滿足國家標準，避免供電部門罰款或中斷供電；

●  降低變壓器損耗；

●  減少諧波污染，降低諧波對自動控制裝置、電能計量裝置、繼電保護裝置的干擾，保證供配電系統安全穩定運行；

●  避免諧波過電壓和諧波過電流對電氣設備的危害，延長設備使用壽命；

●  節能降耗，提高功率因數，節約電費，避免罰款。

1.4 執行標準

    GB/T14549-1993 《電能質量：公用電網諧波》

    GB/T15543-2008 《電能質量：三相電壓不平衡度》

    GB/T12325-2008 《電能質量：供電電壓偏差》

    GB/T12326-2008 《電能質量：電壓波動和閃變》

    GB/T18481-2001 《電能質量：暫時過電壓和瞬態過電壓》

    GB/T15945-2008 《電能質量：電力系統頻率偏差》

    GB17625.1-2012 《電磁兼容 限值 諧波電流發射限值》

    GB/T15576-2008 《低壓成套無功功率補償裝置》

2、產品介紹

2.1 工作原理

　　ANAPF系列有源電力濾波器并聯在含諧波負載的低壓配電系統中，能夠對動態變化的諧波電流進行快速實時的跟蹤和補償。其原理為：ANAPF系列有源電力濾波器通過CT采集系統諧波電流，經控制器快速計算并提取各次諧波電流的含量，產生諧波電流指令，通過功率執行器件產生與諧波電流幅值相等方向相反的補償電流，并注入電力系統中，從而抵消非線性負載所產生的諧波電流。

      圖2-1  ANAPF有源電力濾波器原理圖

2.2 產品特點

●  DSP+FPGA全數字控制方式，具有極快的響應時間，*的主電路拓撲和控制算法，精度更高、運行更穩定；

●  一機多能，既可補諧波，又可兼補無功，可對2～31次諧波進行全補償或特定次諧波進行補償；

●  具有完善的橋臂過流保護、直流過壓保護、裝置過溫保護功能；

●  模塊化設計，體積小，安裝便利，方便擴容；

●  采用7英寸大屏幕彩色觸摸屏以實現參數設置和控制，使用方便，易于操作和維護；

●  輸出端加裝濾波裝置，降低高頻紋波對電力系統的影響；

●  多機并聯，達到較高的電流輸出等級；

●  擁有自主技術。

2.3 主要技術參數

表2-1 ANAPF有源電力濾波器技術參數  

2.4 產品型號及說明

3 ANAPF在其它行業的應用 

軌道交通

        城市軌道交通存在大量熒光燈、UPS電源、變頻器及軟啟動裝置，均會產生大量諧波，使得電力系統正弦波畸變，電能質量降低。諧波進行綜合治理，給交通安全、順暢帶來保障。

        類似行業案例：、山東日照機場、南海三沙市機場、吉林站西廣場交通樞紐等。

醫院

        醫院行業主要是核磁共振機、CT機等設備會產生大量諧波，大量*醫療設備對供電電源的諧波質量要求非常高，如果不進行治理，很可能造成檢測數據誤差大，設備之間干擾不能正常工作，造成嚴重的醫療事故。諧波治理后，降低了用電隱患。

        類似行業案例：陜西榆林*人民醫院、上海第二康復醫院、滁州市第二人民醫院、安徽六安第六人民醫院等。 

冶金

        冶金行業中大量使用了電弧爐、加熱爐、軋機等，這些負載不僅容量大，而且大部分為感性負荷，在不使用無功補償裝置的情況下，功率因數極低，且產生大量畸變的諧波，嚴重危害電力系統的安全運行和電氣設備安全經濟地運行。

        類似行業案例：江蘇省鑌鑫特鋼材材料有限公司、宇東能源化工基地等。

    體育館、演播廳

        體育館、演播中心這類場所，主要就是大量舞臺燈光、LED屏幕、高桿燈等設備產生諧波。使得電能質量變差，及時進行諧波治理可保障設備本身的使用效果，給用電帶來保障。

        類似行業案例：蘇州澹臺湖會議中心、廣州文化宮、武漢市教育電視臺演播廳、岳陽市奧體中心及游泳館等。