電能質量治理-有源電力濾波器該如何計算選型?
安科瑞 李可欣
配電系統(tǒng)中諧波電流的計算涉及很多因素科瑞計算薄。對于改造項目,可使用專業(yè)電能質量分析儀測得所需諧波數(shù)據(jù);對于新建項目,設計人員并不能直接獲得供電系統(tǒng)的的諧波數(shù)據(jù),因此,我司研發(fā)人員通過眾多不同行業(yè)、不同類型的項目,總結整理出如下計算選型方法,供電氣設計人員做選型參考。
01 集中治理選型方法
一般,推薦設計人員在變壓器二次側進行諧波集中治理,可根據(jù)變壓器容量和行業(yè)類型參照以下公式(1)進行諧波計算科瑞計算薄。


由以上公式可看出,只有THDi是其中維一的變量,它的取值根據(jù)不同的行業(yè)和負載來選擇,具體可參照表1不同行業(yè)推薦THDi科瑞計算薄。
02 集中治理選型步驟
● 步驟1:確定變壓器容量和變壓器負載率(一般在0.6~0.8);
展開全文
● 步驟2:根據(jù)變壓器負載率確定表3、表4或表5;
● 步驟3: 根據(jù)行業(yè)類型確定電流總諧波畸變率(THDi)(其中表1中THDi值為參考值科瑞計算薄,僅在估算諧波電流時使用);
● 步驟4:根據(jù)變壓器容量及THDi參考值確定相應的諧波電流值;
● 步驟5:考慮到一定的裕量,選擇相應容量的ANAPF有源電力濾波器科瑞計算薄。
● 集中治理選型示例
上海某工廠辦公大樓變壓器容量為1000KVA,變壓器負載率為0.8,主要負載為節(jié)能燈、變頻空調和電梯等,屬于辦公樓宇,Ⅰ類負載科瑞計算薄。
變壓器容量為1000KVA;
變壓器負載率為0.8;
負載類型屬于辦公樓宇科瑞計算薄,根據(jù)表1估算THDi為15%;
查表5可得估算諧波電流值為171A;
如果根據(jù)公式(1)計算科瑞計算薄,結果是一樣的;

最后考慮到一定的裕量,選擇200A的ANAPF有源電力濾波器科瑞計算薄。
03 就地治理選型步驟
若配電系統(tǒng)中存在較大功率的諧波源負載時,避免其產(chǎn)生的諧波對其他電網(wǎng)中的設備產(chǎn)生危害,亦可在此諧波源端進行就地治理,參照公式(2),根據(jù)負載額定電流和諧波源推薦THDi進行選型科瑞計算薄。


● 就地治理選型示例
某工業(yè)項目,使用315KW變頻器,額定電流454A,使用過程中電流畸變嚴重,導致其他用電負載受到影響,此時建議對變頻器進行就地治理,從諧波源處消除諧波,保證其他負載用電質量科瑞計算薄。
負載額定電流為454A;
負載類型為變頻器科瑞計算薄,屬于典型諧波源,根據(jù)表2推薦THDi為40%;
如果根據(jù)公式(2)計算科瑞計算薄,計算結果如下:

最后考慮到一定的裕量,選擇200A的ANAPF有源電力濾波器科瑞計算薄。
● 開展世界氣象日活動的主要目的是讓各國人民了解和支持世界氣象組織的活動,喚起人們對氣象工作的重視和熱愛科瑞計算薄。
04 選型速查表
表1 不同行業(yè)負荷總需量畸變率速查表

注意:每類行業(yè)推薦THDi實際工況會有所差異,數(shù)據(jù)僅提供估算科瑞計算薄。
表2 典型諧波源推薦THDi

注意:每類設備推薦THDi實際工況會有所差異,數(shù)據(jù)僅提供估算科瑞計算薄。
表3 變壓器負載率為0.6時的諧波電流值

表4 變壓器負載率為0.7時的諧波電流值

表5 變壓器負載率為0.8時的諧波電流值
注意:以上表中的諧波電流值數(shù)據(jù)為估算值僅供參考,實際設計時應以現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)為準科瑞計算薄。
硬件推薦:安科瑞有源電力濾波器 ANAPF低壓用電能質量治理裝置諧波補償
系統(tǒng)簡介
功能:
電能質量分析與治理系統(tǒng)主要是研究消除供配電系統(tǒng)中的無功補償和諧波治理問題,主要的產(chǎn)品有有源電力濾波器、低壓無功功率補償裝置、靜止無功發(fā)生器、混合動態(tài)濾波補償裝置、混合動態(tài)消諧補償裝置、智慧型動態(tài)無功補償裝置、諧波保護器等,適用于新建、改建、擴建和技改項目中工業(yè)與民用及公共建筑內電氣設備的無功補償、諧波抑制及綜合治理等,可根據(jù)不同行業(yè)類型和負載類型的電能質量問題提供合適的設計解決方案,以達到改善供電質量和確保電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟運行的目的。
應用場所:
?。?)商業(yè)中心/辦公大樓(空調、電梯、可控硅調光等);
?。?)港口碼頭/化工/冶金/造船//造紙/煙草/煤礦(變頻器等);
(3)通信//醫(yī)療/商業(yè)中心(UPS、開關電源等);
?。?)光伏/充電樁/化工/冶金(整流器等)。
系統(tǒng)功能
ANAPF有源電力濾波器
ANAPF系列有源電力濾波器并聯(lián)在含諧波負載的低壓配電系統(tǒng)中,能夠對動態(tài)變化的諧波電流進行快速實時的跟蹤和補償。
ANAPF系列有源電力濾波器通過CT采集系統(tǒng)諧波電流,經(jīng)控制器快速計算并提取各次諧波電流的含量,產(chǎn)生諧波電流指令,通過功率執(zhí)行器件產(chǎn)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(tǒng)中,從而抵消非線性負載所產(chǎn)生的諧波電流。

ANSVC低壓無功功率補償裝置
ANSVC 低壓無功功率補償裝置適用于頻率 50Hz 電壓 0.4kV 電網(wǎng)的無功功率自動補償;它集無功補償、電網(wǎng)監(jiān)測于一體,不但可以通過投切電容器組來補償電網(wǎng)中的無功損耗,提高功率因數(shù),降低線損,從而提高電網(wǎng)的負載能力和供電質量;同時還能夠實時監(jiān)測電網(wǎng)的三相電壓、電流、功率因數(shù)等電量參數(shù)。
分立元件方案
分立元件電容補償方案是由功率因數(shù)控制器、低壓投切開關、串聯(lián)電抗器、低壓電力電容器等構成。根據(jù)電網(wǎng)的實際情況,兼顧補償效果和成本,合理選用補償形式。充分解決補償無功和三相不平衡之間以及三相分補和成本之間的矛盾。

智能電容方案
AZC系列智能電容器是0.4kV、50Hz低壓配電高效節(jié)能、降低線損、提高功率因數(shù)和電能質量的新一代無功補償設備。它由智能測控單元,晶閘管復合開關電路,線路保護單元,兩臺(△型)或一臺(Y 型)低壓電力電容器構成。改變了傳統(tǒng)無功補償裝置體積龐大和笨重的結構模式,從而使新一代低壓無功補償設備具有補償效果更好,體積更小,功耗小,價格更廉,節(jié)約成本更多,使用更加靈活,維護更方便,使用壽命更長,可靠性更高的特點, 適應了現(xiàn)代電網(wǎng)對無功補償?shù)母咭蟆?/p>
ANSVG靜止無功發(fā)生器
靜止無功發(fā)生器是一種用于補償無功以及不平衡的新型電力電子裝置,它能對大小變化的無功以及負序進行快速和連續(xù)的補償,其應用可克服LC補償器等傳統(tǒng)的無功補償器響應速度慢、補償效果不能控制、容易與電網(wǎng)發(fā)生并聯(lián)諧振和投切震蕩等缺點。

ANSVG-S-G智慧型動態(tài)無功補償裝置
智慧型動態(tài)無功補償裝置是一種用于補償無功,提高功率因數(shù),實現(xiàn)無極無功補償效果的新型電力電子裝置;智能控制系統(tǒng)主動根據(jù)系統(tǒng)的線性動態(tài)需求,自動調節(jié)模塊的輸出;ANSVG-S-G整機主要是由ANSVG-S-G模塊、智能控制器和LC模塊組成;能完成更大容量的無功功率的補償,整機通過一個7寸觸摸屏實現(xiàn)人機交互。觸摸屏通過RS485與ANSVG-S-G模塊進行通信。

ANSVG-S-A系列混合動態(tài)消諧補償裝置
目前,根據(jù)行業(yè)的發(fā)展情況以及市場的需求,ANSVG-S-A系列混合動態(tài)消諧補償裝置應用新技術,以SVC的經(jīng)濟性和APF濾波的有效性等特點為基礎,將兩者技術相結合,突破傳統(tǒng)無功補償技術,在有效降低成本的同時,實現(xiàn)諧波治理與無功補償。
ANSVG-S-A系列混合動態(tài)消諧補償裝置主要用于補償電網(wǎng)中的無功電流,諧波電流以及不平衡電流等,以此達到提高用電效率、節(jié)能以及改善電能質量的目標。

ANSVG-G-A混合動態(tài)濾波補償裝置
混合動態(tài)濾波補償裝置在補償無功的同時可兼治理系統(tǒng)的諧波,該設備以并聯(lián)方式接入配電系統(tǒng),實時監(jiān)測系統(tǒng)的電流分量,通過控制計算及邏輯變化,計算出系統(tǒng)所需的無功分量及諧波分量,然后通過電力電子變流器實時產(chǎn)生系統(tǒng)所需要的無功與諧波電流注入到配電系統(tǒng)中,實現(xiàn)智能補償,兼諧波治理。

設備選型
