AL-APF有源电力滤波器

AL-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。