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APF有源电力滤波器

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产品描述

APF有源电力滤波器

  概述

  有源电力滤波器(Active Power Filter,简称APF)是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置,它能够对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿。

  有源滤波器之所以称为有源,顾名思义该装置需要提供电源(用以补偿主电路的谐波),其应用可克服LC滤波器等传统的谐波抑制和无功补偿方法的缺点(传统的只能固定补偿),实现了动态跟踪补偿,而且可以既补谐波又补无功。

  产品设计标准

  GB/T14549-93《电能质量:公用电网谐波》

  GB/T15543-1995 《电能质量:三相电压允许不平衡度》

  GB/T15945-1995 《电能质量:电力系统频率允许偏差》

  GB/T12326-2000 《电能质量:电压波动和闪变》

  GB/T12325-2003 《电能质量:供电电压允许偏差》

  GB/T18481-2001 《电能质量:暂时过电压和瞬态过电压》

  GB/T15576-2008 《低压成套无功功率补偿装置》

  GB7625.11998 《低压电气电子产品发出的谐波电流限值》

  GB 4208-2008《外壳防护等级(IP代码)》

  工作原理

  有源滤波器是用电流互感器采集直流线路上的电流,经采样,将所得的电流信号进行谐波分离算法的处理,得到谐波参考信号,作为的调制信号,与三角波相比,从而得到开关信号,用此开关信号去控制单相桥,根据技术的原理,将上下桥臂的开关信号反接,就可得到与线上谐波信号大小相等、方向相反的谐波电流,将线上的谐波电流抵消掉。这是前馈控制部分。再将有源滤波器接入点后的线上电流的谐波分量反馈回来,作为调节器的输入,调整前馈控制的误差。

  技术参数

  a) 额定工作电压:AC380V±20%

  b) 工作频率:50Hz±5%

  c) 过载能力:120%额定补偿电流@1min

  d) 开关频率:≥20kHz;

  e) 响应时间:<5ms;

  f) 功率损耗:≤2.5%;

  g) 噪音:≤60dB;

  h) 通讯方式: 3路485通信接口(支持GPRS/WIFI无线通讯方式),一个网络调试接口;

  i) 不平衡补偿效果:容量足够的情况下满足补偿后电流不平衡度小于3%;

  j) 滤波效果:滤波范围为2~51次,容量足够的情况下补偿率不低于GB/T 14549-1993的规定;

  k) MTBF(平均无故障时间):≥10万小时;

  性能特点

  1.动态有源滤波,全面改善电能质量;

  2.DSP全数字控制,20KHz开关频率,对负载的动态变化迅速响应;

  3.谐波补偿次数可选择,最高能滤除51次谐波;

  4.萨顿斯有源电力滤波器可选择同时补偿无功;

  5.具备三相不平衡补偿能力;

  6.具有自动限流功能,不会发生过载;

  7.效率高,满载损耗小于2.57;

  8.并联安装方式,安装简单,体积小;

  9.降低线路损耗,消除谐波引起的变压器和电机发热,实现系统大幅度节能;

  10.有源电力滤波器的滤波效果不受系统阻抗变化影响,并能自动抑制系统谐振;

  11.按照配电结构,可选择局部补偿、部分补偿或总补偿,CT可位于电源侧或负载侧;

  12.易于扩展和冗余设计,可最多10台并联运行。

  技术优势

  绿色化

  效率达97.2%,比效率为95%的有源滤波器年节约电能约6, 500kwh

  效率更高的拓扑增强型控制算法

  基于精确模型的热设计和结构优化

  小型化

  体积仅为同类主流品牌1/6,占用更少空间 ,

  活适应不同的工况安装创新,壁挂式或机架式安装使用更少的原材料,保护环境

  智能化

  补偿指定次数谐波可调感性、容性无功补偿补偿系统不平衡负载自动检测、抑制系统谐振全功能监控系统

  模块化

  N+1冗余,显著提高系统可靠性流水线生产 , 更出色质量保证减少系统单故障点灵活并联,适应不同工况

  应用场合

  有源电力滤波器可广泛应用于工业、商业和机关团体的配电网中,如:电力系统、电解电镀企业、水处理设备、石化企业、大型商场及办公大楼、精密电子企业、机场/港口的供电系统、医疗机构等。根据应用对象不同,有源电力滤波器的应用将起到保障供电可靠性、降低干扰、提高产品质量、增长设备寿命减少设备损坏等作用。

  ■通信行业

  为了满足大规模数据中心机房的运行需要,通信配电系统中的UPS使用容量在大幅上升。据调查,通信低压配电系统主要的谐波源设备为UPS、开关电源、变频空调等。其产生的谐波含量都较高,且这些谐波源设备的位移功率因数极高。通过使用有源滤波器可以提高通信系统及配电系统的稳定性,延长通信设备及电力设备的使用寿命,并且使配电系统更符合谐波环境的设计规范。

  ■半导体行业

  大多数半导体行业的3次谐波非常严重,主要是由于企业中使用了大量的单相整流设备。3次谐波属于零序谐波,具备在中性线汇集的特点,导致中性线压力过大,甚至出现打火现象,存在着极大的生产安全隐患。谐波还会造成断路器跳闸,耽误生产时间。3次谐波在变压器内形成环流,加速了变压器的老化。严重的谐波污染必然对配电系统中的设备使用效率和寿命造成影响。

  ■石化行业

  由于生产的需要,石化行业中存在着大量泵类负载,并且不少泵类负载都配有变频器。变频器的大量应用使石化行业配电系统中的谐波含量大大增加。目前绝大部分变频器整流环节都是应用6脉冲将交流转化为直流,因此产生的谐波以5次、7次、11次为主。其主要危害表现为对电力设备的危害及在计量方面的偏差。使用有源滤波器可以很好地解决这方面的问题。

  ■钢铁/中频加热行业

  钢铁业中常用到的中频炉、轧机、电弧炉等设备都会对电网的电能质量产生重大的影响,使电容补偿柜过载保护动作频繁、变压器和供电线路发热严重、熔断器频繁熔断等,甚至引起电压跌落、闪变。

  ■汽车制造业

  焊机是汽车制造业中不可少的设备,由于焊机具有随机性、快速性及冲击性的特点,使大量使用焊机造成严重的电能质量问题,造成焊接质量不稳、自动化程度高的机器人由于电压不稳而不能工作,无功补偿系统无法正常使用等情况。

  ■直流电机谐波治理

  大型直流电机场所都需要先通过整流设备将交流电转换为直流电,由于此类工程的负载容量都较大,因此在交流侧存在严重的谐波污染,造成电压畸变,严重时会引起事故。

  ■医院系统

  医院对供电的连续性和可靠性有非常严格的要求,0类场所自动恢复供电时间T≤15S,1类场所自动恢复供电时间0.5S≤T≤15S, 2类场所自动恢复供电时间T≤0.5S,电压总谐波畸变率THDu≤3%,X光机、CT机、核磁共振都是谐波含量极高的负载。

  ■剧场/体育馆

  可控硅调光系统、大型LED设备等都是谐波源,在运行过程中会产生大量的三次谐波,不但造成配电系统的电力设备效率低下,而且还会造成灯光频闪,对通信、有线电视等微弱电回路产生杂音,甚至产生故障。

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