諧波治理治理諧波諧波對感應(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)計的。當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)式電能表的計量有很大影響。
1低壓配電系統(tǒng)中主要的諧波污染源,當正弦波電壓施加在非線性負載上,電流就變成了非正弦波,非正弦波電流在電網(wǎng)阻抗上產(chǎn)生壓降,會使電壓波形也變?yōu)榉钦也?。對非正弦波作傅立葉級數(shù)分解,其中頻率與工頻相同的分量稱為基波,頻率大于工頻的分量稱為諧波。如今廣泛使用的負載大部分是非線性的,如整流器、變頻器、電弧爐、焊接設(shè)備、UPS、電梯、空調(diào)、節(jié)能燈(熒光燈)、復(fù)印機等等,這些非線性負載會產(chǎn)生大量的諧波電流并注入到電網(wǎng)中,使電網(wǎng)電壓產(chǎn)生畸變,這種諧波污染會對電網(wǎng)和用戶產(chǎn)生嚴重的危害。
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償電流,并注入電力系統(tǒng)中,從而抵消非線性負載所產(chǎn)生的諧波電流。
應(yīng)用范圍:
適用于并聯(lián)在含諧波負載的低壓配電系統(tǒng)中,能夠?qū)討B(tài)變化的諧波電流進行快速實時的跟蹤和補償。
訂貨范例:
具體型號:ANAPF150-380/BGL
技術(shù)要求:諧波補償電流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,到了冬季當有大量的空調(diào)同時打開時,斷路器就會跳閘,嚴重影響了公司的日常運營。經(jīng)調(diào)查該公司有大量節(jié)能燈、變頻空調(diào)、計算機、打印機和電梯等非線性負載,正是這些非線性負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)生重大的負面影響。經(jīng)實際勘測分析發(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準規(guī)定的范圍內(nèi),就可以滿足日常的供電需求,沒有必要擴容。對公司的用電負荷進行調(diào)查分析,發(fā)現(xiàn)照明回路負荷較大,并且因為照明回路使用了大量的節(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,畸變較為嚴重。電流波形的畸變會導(dǎo)致電壓波形的畸變進而影響到其他設(shè)備如計算機的正常運轉(zhuǎn)。同時N相電流達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對照明回路進行單獨補償,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)定標準。
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,有效的提高了各項電能指標,使各種用電設(shè)備能正常穩(wěn)定運行,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。
電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的延時問題,在控制不當?shù)那闆r下,系統(tǒng)中各個環(huán)節(jié)易出現(xiàn)延時狀況,如何降低各環(huán)節(jié)延時狀況產(chǎn)生的頻率,使通過儀器檢測出的電流信號與實際狀況*相符,是關(guān)系到APF功能問題。
三相四線制的電力系統(tǒng)當中,若出現(xiàn)延時將影響電網(wǎng)運作的主要環(huán)節(jié)有三個:三相四線零序分離延時、IG死區(qū)延時、數(shù)字處理延時,將并聯(lián)型APF系統(tǒng)作為主要研究對象,可以采取以下方式減少延時:采用互感器,此種互感器應(yīng)具有相應(yīng)補償功能;啟用微處理 器;縮短電力系統(tǒng)采樣審查周期;加快控制信號的更新頻率;選取適宜的開關(guān)設(shè)備,縮短死區(qū)時間;啟用有效的預(yù)測方式。
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,這種負荷主要來自發(fā)電機、輸配電系統(tǒng)以及用電設(shè)備。(2) 中頓爐、變頻器設(shè)備等逆變負荷,這將有可能形成整數(shù)次諧波和分數(shù)諧波兩種形式的諧波。發(fā)電機是產(chǎn)生諧波的一個來源,因為在發(fā)電機設(shè)備中的三相勵磁繞組并非是嚴格的對稱,因此磁極磁場也并不會嚴格按照正弦分布,導(dǎo)致出現(xiàn)諧波,想解決由此形成的諧波,就需要使發(fā)電機始終保持輸出具有基波頻率的正弦電壓。
諧波治理治理諧波
動態(tài)無功補償裝置采用無觸點半導(dǎo)體模塊作為開關(guān),采用全智能控制,由控制器動態(tài)投切開關(guān)、電容器、電抗器和保護元件組成??刂破鲗崟r跟蹤測量負荷的基波功率因數(shù),無功電流,與預(yù)先設(shè)定的給定值進行比較,動態(tài)控制投切不同組數(shù)的電容器,以保證功率因數(shù)始終滿足設(shè)定要求。晶閘管過零觸發(fā)確保投切電容無沖擊、無涌流、無過渡過程。