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电能质量产品(APF、SVG)

 昵称29656729 2016-03-21

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1、什么是谐波

公网电能为频率为50Hz的正弦波,即为基波;

电网中频率非50Hz的波形就称为谐波;一般的,50次(频率2500Hz)及以下谐波称为低次谐波,50次以上谐波称为高次谐波;有源电力滤波装置是解决电网低次谐波污染最有效的设备。

非线性负荷使用产生频率为50Hz整数倍的“谐波”,这些谐波叠加在工频正弦波上,产生了“波形畸变”,也称为“谐波污染”。



GB/T14549《电能质量、公用电网谐波》国家标准对电网谐波含量做了明确规定。


2.谐波源

  UPS、计算机等通讯办公设备



UPS中存在的AC-DC逆变器件,以及大量服务器、工作站、交换机、路由器的开关电源产生大量谐波

  灯光、LED屏等光源系统



节能灯使用开关电源可产生谐波电流,LED显示屏内部由大量小的开关电源构成,一起工作时产生大量谐波。

  大型整流逆变设备


/高频炉、真空炉、电解装置、电弧炉等大型的整流装置。

  医疗电子设备等


  
医院中的大型电子医疗设备都是由开关电源控制的,而开关电源设备产生3,5,7次等谐波注入电网造成污染。医院中主要的谐波源有核磁共振、X光机、胃肠机、加速器、造影仪等。

  电梯、空调、变频通风等设备



电梯、变频通风和变频空调这些变频设备是非常重要的谐波源,总谐波电流超过33%的失真率,会产生5,7次等网络的谐波污染;

此外如变压器、电焊机等磁性铁芯设备、电气化铁路、家用电器、超高压输电线电晕放电等均能能产生谐波;

      设置不当的并联电容器无功补偿设备则可能放大电网中的某次谐波。

3.谐波的危害

  影响精密仪器设备的正常运行


比如医院中谐波污染干扰精密医疗仪器的正常工作而造成医疗事故、损坏昂贵的医疗仪器

  使公用电网中的设备产生附加的谐波损耗

  引起公用电网中局部的并联谐振或串联谐振

◆导致继电保护﹑自动装置误动作和电气测量仪表出错


  
电缆过热绝缘老化而造成火灾隐患,造成电动机、继电保护装置误动作,使电容补偿柜不能正常工作、电容热击穿损坏造成功率因数低而罚款。

◆对通讯系统产生干扰

  谐波可以造成电压不稳定、设备死机误动作、通讯数据信息丢失;干扰信息系统、通讯系统和智控系统的正常工作。


4.谐波治理


    总的来说,谐波治理可以提高了用电系统的稳定性和可靠性,保护了精密仪器设备,使信息通信系统更可靠,保护了配电设备,节能增效,消除了相关安全隐患。

5.APF应用场合



以下就目前市场上的一些产品做下简单介绍:

   CPQC-300系列产品为谐波治理、改善电能提供了完美的解决方案。

      CPQC-300采用自主研发的最新技术,通过监测实时谐波状况,快速在线计算出所含谐波分量,产生相应的控制信号,去控制可关断功率器件一般是IGBT构成的逆变电路,产生所需补偿的电流谐波分量,并联接入产生谐波的主回路中,达到迅速的动态跟踪抑制谐波的效果。

      CPQC-300还同时提供无功补偿的功能,可以为用户改善功率因数,提高用户用电质量。

  环境条件

  正常工作环境温度: -25~ 40℃;

  贮存环境温度:-10~ 40℃,在极限值下不施加激励量,装置不出现不可逆的变化,温度恢复后,装置应能正常工作;

  相对湿度:最湿月的月平均最大相对湿度为90%,同时该月的月平均最低温度为25℃且表面无凝露;

  使用高度:海拔高度为2000米及以下;

  使用场所:不得安装于周围空气中含有腐蚀性、易燃、易爆等危险物品的室内,及周围剧烈震动的地方;



     主要技术参数

  额定工作电压:380V690V

  额定电流(A)506375100125 150         

               180200250300360

  无功容量(Kvar):100150200250300

  补偿效率:≥97%

  动态响应时间:<1ms

  全响应时间:<10ms

  环境温度:-25~40℃;

  人机界面:采用中文显示操作界面。

   基本原理

     CPQC-300的基本原理如下图所示:将IGBT变流器通过电抗器或者变压器并联在电网上,通过电流互感器检测负荷电流中的谐波分量、无功分量、不对称分量,控制变流器交流侧所输出的电流,使该逆变电路迅速吸收或者发出所需要的补 

  主要功能

1)滤除接入点谐波

     装置可以动态进行谐波检测,采用可控的功率半导体器件向电网注入与系统谐波幅值相等,相位相反的电流,从而抵消谐波电流,动态补偿谐波。

2)补偿接入点无功功率,提高功率因素

   装置可以动态进行负载无功功率检测,协调运用装置的有源补偿、有源补偿与电容器结合分组投切两大能,对负载消耗的无功分量进行快速、平滑、无极差补偿,提高功率因素。

3)弥补三相不平衡影响通过

实时动态补偿,可以起到弥补三相不平衡影响的作用。

4)消除中性线电流

在三相四线制供电场合,采用本装置可消除中性线零序电流和三倍频次谐波电流,有效抑制中性线电位升高及发热,从而保护电气设备和人身安全。

5)消除闪变、电压波动

本装置可以瞬间高于额定容量进行涌流补偿,从而消除闪变和电压波动。

 

以上内容为输配电技术邀请的中、高级工程师整理编辑。如有不正确的地方望各位同仁予以指点。谢谢!





 




















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