諧波治理裝置 電力諧波出現(xiàn)的原因很多,這里主要介紹兩種:(1) 可控硅整流器、變壓器等非線性電流電壓類器械導(dǎo)致諧波的出現(xiàn),是形成電力諧波的主要原因,這種負(fù)荷主要來自發(fā)電機(jī)、輸配電系統(tǒng)以及用電設(shè)備。(2) 中頓爐、變頻器設(shè)備等逆變負(fù)荷,這將有可能形成整數(shù)次諧波和分?jǐn)?shù)諧波兩種形式的諧波。發(fā)電機(jī)是產(chǎn)生諧波的一個來源,因?yàn)樵诎l(fā)電機(jī)設(shè)備中的三相勵磁繞組并非是嚴(yán)格的對稱,因此磁極磁場也并不會嚴(yán)格按照正弦分布,導(dǎo)致出現(xiàn)諧波,想解決由此形成的諧波,就需要使發(fā)電機(jī)始終保持輸出具有基波頻率的正弦電壓。
電力電容器中的諧波治理在供配電系統(tǒng)中,要想減少諧波的產(chǎn)生,就需要減弱投切電容器時而產(chǎn)生的瞬態(tài)電壓, 為此可以啟用選相斷路器來完成此項(xiàng)工作。電力電容器在運(yùn)行過程中,若遇到系統(tǒng)其余部位產(chǎn)生的諧波,就會釆取相應(yīng)的保護(hù)措施,明顯的就是放大某次諧波電流,這就給系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定帶來巨大的威脅。對于這種狀況,首先要做的就是在電力回路當(dāng)中將濾波電抗器串聯(lián)在一起,這樣可以有效減少諧波產(chǎn)生的頻率。
產(chǎn)品簡介
功能:
ANAPF系列有源電力濾波器通過電流互感器采集系統(tǒng)諧波電流,經(jīng)控制器快速計(jì)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(bǔ)償電流,并注入電力系統(tǒng)中,從而抵消非線性負(fù)載所產(chǎn)生的諧波電流。
應(yīng)用范圍:
適用于并聯(lián)在含諧波負(fù)載的低壓配電系統(tǒng)中,能夠?qū)討B(tài)變化的諧波電流進(jìn)行快速實(shí)時的跟蹤和補(bǔ)償。
訂貨范例:
具體型號:ANAPF150-380/BGL
技術(shù)要求:諧波補(bǔ)償電流150A,線電壓等級380V 。
接線方式:三相四線
安裝方式:立柜式
互感器接線方式:負(fù)載側(cè)
2 技術(shù)參數(shù)
3 產(chǎn)品選型
4 應(yīng)用案例
ANAPF在低壓配電系統(tǒng)中的具體應(yīng)用
上海某中小型企業(yè),變壓器容量為150kVA,到了冬季當(dāng)有大量的空調(diào)同時打開時,斷路器就會跳閘,嚴(yán)重影響了公司的日常運(yùn)營。經(jīng)調(diào)查該公司有大量節(jié)能燈、變頻空調(diào)、計(jì)算機(jī)、打印機(jī)和電梯等非線性負(fù)載,正是這些非線性負(fù)載降低了變壓器的出力。研究表明諧波電流會引起變壓器外殼外層硅鋼片或某些緊固件發(fā)熱,可能導(dǎo)致局部過熱的發(fā)生,使絕緣介質(zhì)老化加速,導(dǎo)致絕緣損壞,縮減變壓器使用壽命。諧波對變壓器的使用效率產(chǎn)生重大的負(fù)面影響。經(jīng)實(shí)際勘測分析發(fā)現(xiàn)該公司變壓器裕量雖不大,但如果把諧波降低到符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍內(nèi),就可以滿足日常的供電需求,沒有必要擴(kuò)容。對公司的用電負(fù)荷進(jìn)行調(diào)查分析,發(fā)現(xiàn)照明回路負(fù)荷較大,并且因?yàn)檎彰骰芈肥褂昧舜罅康墓?jié)能燈,使該回路諧波含量比較高,是降低變壓器出力的主要原因。
用FLUKE 434對照明回路進(jìn)行測量得到電流波形如圖1所示。由圖可知,電流波形與理想的正弦波相去甚遠(yuǎn),畸變較為嚴(yán)重。電流波形的畸變會導(dǎo)致電壓波形的畸變進(jìn)而影響到其他設(shè)備如計(jì)算機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。同時N相電流達(dá)37A,電流不平衡問題也比較突出,存在較大的用電隱患。
分次諧波含量數(shù)據(jù)如圖2所示。由圖可知,A相、B相、C相的THDi分別為19.7%、27.8%、26.6%,諧波污染非常嚴(yán)重,存在安全隱患。
圖1:照明回路電流波形 圖2:照明回路分次諧波含量數(shù)據(jù)
根據(jù)諧波含量,選用額定容量為50A的ANAPF對照明回路進(jìn)行單獨(dú)補(bǔ)償,治理后得到的電流波形圖、分次諧波含量數(shù)據(jù)分別如圖3、圖4所示。
圖3:治理后照明回路電流波形 圖4:治理后照明回路分次諧波含量數(shù)據(jù)
從圖3、圖4可以看出,治理后電流波形接近于的正弦波,電流的畸變得到了有效的控制;中性線電流也從37A降低到5A,消除了因中性線電流過大而引起的火災(zāi)隱患;電流的諧波含量也從20%左右降到了3%左右,諧波含量大為降低,已符合GB T14549-1993《電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波》規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。
ANAPF有效的降低了THDi,同時治理了三相不平衡,減少了中性線流過的電流,有效的提高了各項(xiàng)電能指標(biāo),使各種用電設(shè)備能正常穩(wěn)定運(yùn)行,延長了設(shè)備的使用壽命,減少了因電路故障而產(chǎn)生的損失。
諧波的綜合治理,濾波器治理方法,諧波預(yù)防措施主要有2個:一個是選用諧波電流小的設(shè)備;另一個是對諧波電流進(jìn)行治理。如果沒有滿足相應(yīng)諧波限制標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備,就要附加諧波治理設(shè)備。簡單的方法就是在諧波源負(fù)載處安裝諧波濾波器
諧波對感應(yīng)式電能表的影響,感應(yīng)式電能表是針對非常狹窄頻率范圍的正弦電流和電壓波形而設(shè)計(jì)的。當(dāng)頻率與額定頻率不同時,會引起電流、電壓工作磁通幅值及它們之間相位角的改變,使驅(qū)動力矩、治理力矩、補(bǔ)償力矩及鐵芯損耗發(fā)生相對變化,從而引起感應(yīng)式電能表計(jì)數(shù)誤差的變化。感應(yīng)式電能表頻響曲線的平坦與否,對它在諧波功率下的計(jì)數(shù)影響甚大。頻響特性曲線下降的原因是感應(yīng)式電能表轉(zhuǎn)盤渦流路徑的 等效轉(zhuǎn)盤阻抗及其阻抗角隨頻率而變大所致。當(dāng)電壓和電流均發(fā)生畸變時產(chǎn)生了諧波功率,感應(yīng)式電能表基本上忽略了5次以上的高次諧波功率。感應(yīng)式電能表少計(jì)量3次諧波功率5%~30%、5次諧波功率80%~95%。值得注意的是,諧波功率的潮流對感應(yīng)式電能表的計(jì)量有很大影響。
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