AL-APF有源電力濾波器

　　概述

　　有源電力濾波器(Active Power Filter，簡稱APF)是一種用于動態(tài)抑制諧波、補償無功的新型電力電子裝置，它能夠對大小和頻率都變化的諧波以及變化的無功進行補償。

　　有源濾波器之所以稱為有源，顧名思義該裝置需要提供電源(用以補償主電路的諧波)，其應用可克服LC濾波器等傳統(tǒng)的諧波抑制和無功補償方法的缺點(傳統(tǒng)的只能固定補償)，實現了動態(tài)跟蹤補償，而且可以既補諧波又補無功。

　　產品設計標準

　　GB/T14549-93《電能質量：公用電網諧波》

　　GB/T15543-1995 《電能質量：三相電壓允許不平衡度》

　　GB/T15945-1995 《電能質量：電力系統(tǒng)頻率允許偏差》

　　GB/T12326-2000 《電能質量：電壓波動和閃變》

　　GB/T12325-2003 《電能質量：供電電壓允許偏差》

　　GB/T18481-2001 《電能質量：暫時過電壓和瞬態(tài)過電壓》

　　GB/T15576-2008 《低壓成套無功功率補償裝置》

　　GB7625.11998 《低壓電氣電子產品發(fā)出的諧波電流限值》

　　GB 4208-2008《外殼防護等級(IP代碼)》

　　工作原理

　　有源濾波器是用電流互感器采集直流線路上的電流，經采樣，將所得的電流信號進行諧波分離算法的處理，得到諧波參考信號，作為的調制信號，與三角波相比，從而得到開關信號，用此開關信號去控制單相橋，根據技術的原理，將上下橋臂的開關信號反接，就可得到與線上諧波信號大小相等、方向相反的諧波電流，將線上的諧波電流抵消掉。這是前饋控制部分。再將有源濾波器接入點后的線上電流的諧波分量反饋回來，作為調節(jié)器的輸入，調整前饋控制的誤差。

　　技術參數

　　a) 額定工作電壓：AC380V±20%

　　b) 工作頻率：50Hz±5%

　　c) 過載能力：120%額定補償電流@1min

　　d) 開關頻率：≥20kHz;

　　e) 響應時間：<5ms;

　　f) 功率損耗：≤2.5%;

　　g) 噪音：≤60dB;

　　h) 通訊方式： 3路485通信接口(支持GPRS/WIFI無線通訊方式)，一個網絡調試接口;

　　i) 不平衡補償效果：容量足夠的情況下滿足補償后電流不平衡度小于3%;

　　j) 濾波效果：濾波范圍為2~51次，容量足夠的情況下補償率不低于GB/T 14549-1993的規(guī)定;

　　k) MTBF(平均無故障時間)：≥10萬小時;

　　性能特點

　　1.動態(tài)有源濾波，全面改善電能質量;

　　2.DSP全數字控制，20KHz開關頻率，對負載的動態(tài)變化迅速響應;

　　3.諧波補償次數可選擇，最高能濾除51次諧波;

　　4.薩頓斯有源電力濾波器可選擇同時補償無功;

　　5.具備三相不平衡補償能力;

　　6.具有自動限流功能，不會發(fā)生過載;

　　7.效率高，滿載損耗小于2.57;

　　8.并聯安裝方式，安裝簡單，體積小;

　　9.降低線路損耗，消除諧波引起的變壓器和電機發(fā)熱，實現系統(tǒng)大幅度節(jié)能;

　　10.有源電力濾波器的濾波效果不受系統(tǒng)阻抗變化影響，并能自動抑制系統(tǒng)諧振;

　　11.按照配電結構，可選擇局部補償、部分補償或總補償，CT可位于電源側或負載側;

　　12.易于擴展和冗余設計，可最多10臺并聯運行。

　　技術優(yōu)勢

　　綠色化

　　效率達97.2%，比效率為95%的有源濾波器年節(jié)約電能約6, 500kwh

　　效率更高的拓撲增強型控制算法

　　基于精確模型的熱設計和結構優(yōu)化

　　小型化

　　體積僅為同類主流品牌1/6,占用更少空間 ，

　　活適應不同的工況安裝創(chuàng)新，壁掛式或機架式安裝使用更少的原材料,保護環(huán)境

　　智能化

　　補償指定次數諧波可調感性、容性無功補償補償系統(tǒng)不平衡負載自動檢測、抑制系統(tǒng)諧振全功能監(jiān)控系統(tǒng)

　　模塊化

　　N+1冗余，顯著提高系統(tǒng)可靠性流水線生產 ， 更出色質量保證減少系統(tǒng)單故障點靈活并聯，適應不同工況

　　應用場合

　　有源電力濾波器可廣泛應用于工業(yè)、商業(yè)和機關團體的配電網中，如：電力系統(tǒng)、電解電鍍企業(yè)、水處理設備、石化企業(yè)、大型商場及辦公大樓、精密電子企業(yè)、機場/港口的供電系統(tǒng)、醫(yī)療機構等。根據應用對象不同，有源電力濾波器的應用將起到保障供電可靠性、降低干擾、提高產品質量、增長設備壽命減少設備損壞等作用。

　　■通信行業(yè)

　　為了滿足大規(guī)模數據中心機房的運行需要，通信配電系統(tǒng)中的UPS使用容量在大幅上升。據調查，通信低壓配電系統(tǒng)主要的諧波源設備為UPS、開關電源、變頻空調等。其產生的諧波含量都較高，且這些諧波源設備的位移功率因數極高。通過使用有源濾波器可以提高通信系統(tǒng)及配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，延長通信設備及電力設備的使用壽命，并且使配電系統(tǒng)更符合諧波環(huán)境的設計規(guī)范。

　　■半導體行業(yè)

　　大多數半導體行業(yè)的3次諧波非常嚴重，主要是由于企業(yè)中使用了大量的單相整流設備。3次諧波屬于零序諧波，具備在中性線匯集的特點，導致中性線壓力過大，甚至出現打火現象，存在著極大的生產安全隱患。諧波還會造成斷路器跳閘，耽誤生產時間。3次諧波在變壓器內形成環(huán)流，加速了變壓器的老化。嚴重的諧波污染必然對配電系統(tǒng)中的設備使用效率和壽命造成影響。

　　■石化行業(yè)

　　由于生產的需要，石化行業(yè)中存在著大量泵類負載，并且不少泵類負載都配有變頻器。變頻器的大量應用使石化行業(yè)配電系統(tǒng)中的諧波含量大大增加。目前絕大部分變頻器整流環(huán)節(jié)都是應用6脈沖將交流轉化為直流，因此產生的諧波以5次、7次、11次為主。其主要危害表現為對電力設備的危害及在計量方面的偏差。使用有源濾波器可以很好地解決這方面的問題。

　　■鋼鐵/中頻加熱行業(yè)

　　鋼鐵業(yè)中常用到的中頻爐、軋機、電弧爐等設備都會對電網的電能質量產生重大的影響，使電容補償柜過載保護動作頻繁、變壓器和供電線路發(fā)熱嚴重、熔斷器頻繁熔斷等，甚至引起電壓跌落、閃變。

　　■汽車制造業(yè)

　　焊機是汽車制造業(yè)中不可少的設備，由于焊機具有隨機性、快速性及沖擊性的特點，使大量使用焊機造成嚴重的電能質量問題，造成焊接質量不穩(wěn)、自動化程度高的機器人由于電壓不穩(wěn)而不能工作，無功補償系統(tǒng)無法正常使用等情況。

　　■直流電機諧波治理

　　大型直流電機場所都需要先通過整流設備將交流電轉換為直流電，由于此類工程的負載容量都較大，因此在交流側存在嚴重的諧波污染，造成電壓畸變，嚴重時會引起事故。

　　■醫(yī)院系統(tǒng)

　　醫(yī)院對供電的連續(xù)性和可靠性有非常嚴格的要求，0類場所自動恢復供電時間T≤15S，1類場所自動恢復供電時間0.5S≤T≤15S， 2類場所自動恢復供電時間T≤0.5S，電壓總諧波畸變率THDu≤3%，X光機、CT機、核磁共振都是諧波含量極高的負載。

　　■劇場/體育館

　　可控硅調光系統(tǒng)、大型LED設備等都是諧波源，在運行過程中會產生大量的三次諧波，不但造成配電系統(tǒng)的電力設備效率低下，而且還會造成燈光頻閃，對通信、有線電視等微弱電回路產生雜音，甚至產生故障。