一、概述
1、諧波的定義
從嚴格意義上來講,諧波是指電流中所含有的頻率為基波的整數(shù)倍的電量。從廣義上講,由于交流電網(wǎng)有效分量為工頻單一頻率,因此頻率與工頻相同的成分稱之為基波,任何與工頻頻率不同的成分都可以稱之為諧波。
2、諧波危害
電能質量與供電的幅值、頻率和波形畸變等因素相關。幅值、頻率主要由發(fā)電廠控制,而電流或電壓波形的畸變則更多由用電設備及負載造成。特別是公用電網(wǎng)諧波,受用電設備的影響更為明顯。
線性負載,如電動機、白熾燈、電容器等,其電流波形是和正常電網(wǎng)電壓波形一致的正弦波。當電網(wǎng)的正弦波電壓施加于非線性負載時,負載的電流波形不再和電網(wǎng)電壓波形一致,而產(chǎn)生畸變成為非正弦波。非正弦波電流在電網(wǎng)阻抗上產(chǎn)生壓降,導致電壓波形也成為非正弦波。諧波電流注入電網(wǎng),導致配電系統(tǒng)的污染,造成配電系統(tǒng)異常甚至設備故障。諧波不僅威脅電力系統(tǒng)的安全經(jīng)濟運行,同時也對電力用戶產(chǎn)生危害。
目前由于產(chǎn)生諧波的裝置量大面廣,諧波使玩具廠的配電安全面臨一定的干擾與破壞,主要出現(xiàn)的問題有熔斷器經(jīng)常燒毀甚至有明火。諧波對供配電的危害主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
電力變壓器、電力線路,電流諧波將增加銅損,電壓諧波將增加鐵損,綜合效果是使變壓器溫度上升,影響其絕緣能力,并造成容量裕度減小。
電動機:輸出諧波對電動機的影響主要有,引起電動機附加發(fā)熱,導致電動機的額外溫升,電動機往往要降額使用,由于輸出波形失真,增加電動機的重復峰值電壓,影響電動機的絕緣,諧波還會引起電動機轉矩脈動,以及噪聲增加。
電力電容器組:一般電容器的標準規(guī)范,規(guī)定其最大電流只允許35%的超載,但實際運轉時,由于諧波的影響,以致常發(fā)生嚴重過載。
開關設備:由于諧波電流的存在,開關設備在起動瞬間產(chǎn)生很高的電流變化率,致使增加暫態(tài)恢復電壓的峰值,以致破壞絕緣。
保護電器:電流中含有諧波,必產(chǎn)生額外的轉矩,改變電器的動作特性,以致引起誤動作。
計量儀表:電能表等計量儀表,因諧波而會造成感應轉盤產(chǎn)生額外的電磁轉矩,引起誤差,降低精確度。
電力電子設備:在多種場合,電子設備常會產(chǎn)生諧波的電流源,且很容易感受諧波失真而誤動作。
其它還有如照明設備、通信設備、電視及音響設備、電腦設備、載頻遙控設備等都容易受諧波的干擾而影響其正常的工作或減少其使用壽命。
3、諧波治理的價值
有源濾波器以其卓越的諧波濾波特性,徹底凈化電網(wǎng),大幅度提高供電質量,為配電網(wǎng)絡中的各個負載提供理想的電源支持,能顯著提高用電設備工作可靠性,大幅度降低設備故障率,讓配電系統(tǒng)的安全方面邁上一個新的臺階。
對于電網(wǎng)而言,諧波是一種污染,它會影響和損壞周邊的設備。諧波會加大電力元件如變壓器的附加損耗,導致設備過熱。諧波的存在還會導致補償電容器與配電系統(tǒng)發(fā)生諧振,放大諧波,導致電容器損害甚至爆炸。
二、諧波治理方式
諧波治理的方法主要有兩種:無源電力濾波器和有源電力濾波器,二者對比如下:
三、產(chǎn)品參數(shù)
有源電力濾波裝置為封閉式戶內設備,通過實時檢測負載電流波形,得到需要補償?shù)闹C波電流成分,并將其反向,通過控制IGBT的觸發(fā),將反向電流注入供電系統(tǒng),實現(xiàn)濾除(抵消)諧波功能,保證供電系統(tǒng)安全有效運行。有源電力濾波裝置技術先進、生產(chǎn)工藝成熟可靠、便于安裝維護。
四、產(chǎn)品型號
HNAPF- XXX/380/4
五、產(chǎn)品優(yōu)勢
1、 有源電力濾波裝置具有2~50次諧波的濾波功能,能對2~50次的諧波進行分頻次選定,并可同時選擇2~50次內任意頻次以及任意組數(shù)的諧波進行集中濾波;
2、 有源電力濾波裝置的IGBT采用德國英飛凌。能根據(jù)負載的諧波電流自動調整輸出,動態(tài)濾波;并同時具有補償系統(tǒng)無功電流的功能,在觸摸屏上直接設置功能。
3、 有源電力濾波裝置柜內配置進線斷路器、配置散熱風機。
4、 有源電力濾波裝置具有中文背光液晶顯示器人機界面,可進行參數(shù)設置、狀態(tài)改變、信息查看等操作,并能顯示運行狀況、測量數(shù)據(jù)(包括濾波前、后諧波電流,電壓等參數(shù))、故障報警等電能質量全界面信息;
5、 有源電力濾波裝置具有過載能力,當系統(tǒng)諧波長期超過濾波器額定值時,自動限流在100%額定輸出,濾波器也能正常工作;
6、 有源電力濾波裝置可實現(xiàn)多臺直接并聯(lián)運行的平滑擴容。
7、 有源電力濾波裝置獨立于電網(wǎng)阻抗及系統(tǒng)阻抗之外,不受電網(wǎng)阻抗和系統(tǒng)阻抗變化的影響;
9、有源電力濾波裝置可與無源型諧波消除裝置或以低壓并聯(lián)電容器為無功源的濾波式低壓無功補償裝置結合使用,提高整體容量,降低工程投資;
10、有源電力濾波裝置具備完整的保護功能,包括過壓、欠壓、缺相保護;IGBT過流、過溫保護;軟啟動故障保護;逆變器直流側過壓保護;限流輸出保護等,具備系統(tǒng)啟動自診斷功能,嚴重故障時封鎖濾波裝置驅動脈沖,同時將裝置退出運行;
11、過流限制:采用可靠的限流控制環(huán)節(jié),當系統(tǒng)中的無功或諧波電流大于低壓APF的治理能力時,裝置能在自己的額定容量范圍內最大限度的對無功或諧波進行補償,維持正常工作;
12、具有軟啟動控制回路,能夠避免自啟動瞬間過大的投入電流,并限制該電流在額定范圍之內。
13、有源電力濾波裝置輸入端設置可靠的雷擊浪涌保護裝置,在操作過電壓時,保護裝置其道保護作用,不損壞設備。自身的控制裝置也設置了防浪涌的措施,通過康干擾試驗;
六、保護措施
1、快熔保護
2、失電壓、過電壓保護(防止重合閘來電沖擊)
3、電壓、電流硬件、軟件雙重保護
4、過溫保護開關
5、設備軟啟動功能