有源電力濾波器(ActivePowerFilter,簡稱APF)是一種用于動態抑制諧波、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濾波器等傳統的諧波抑制和無功補償方法的缺點(傳統的只能固定補償),實現了動態跟蹤補償,而且可以既補諧波又補無功。如今很多企業由于大量的投入使用非線性負載,導致系統諧波含量超標,從而引發純電容補償電容炸裂、功率因素降低甚至會影響同一電網下方其他負載的正常運行,在一定程度上影響企業生產效率;而有源濾波器的出現能徹底解決這一難題,區別于傳統的無源濾波補償技術,除了具有動態精確濾除2~25次諧波電流的通用功能外,它還通過IGBT等元器件熱交換系數的控制調節和模塊與整機特有的散熱風道設計,來減低設備自身的發熱量和增強風道系統的散熱性能,提高設備對較高溫度工業現場運行環境的適應能力,能針對性地滿足玻璃、陶瓷、冶金等現場環境溫度高行業用戶的諧波治理需求。APF出現在整流器、變頻器、UPS、一次電源等出現的地方。品牌APF施工
石油化工行業石化企業低壓配電系統主要諧波源:(1)機泵的變頻調速裝置(VVVF)工藝裝置或水系統使用變頻調速裝置主要目的是:a、節約能源某些機泵實際工作點(流量、壓力)可能偏離設計值,在一個較大的范圍內變化,用調節原動機(電動機)轉速的方法可以帶來明顯的節能效果;b、用調節原動機速率實現控制功能,取代工藝控制閥,避免控制閥的嚴重磨損;大多數變頻調速裝置整流環節為三相橋式可控整流,注入電源系統主要是5次諧波。(2)不間斷電源裝置(UPS)用于對一級負荷中特別重要的負荷供電,這些負荷包括:工藝過程控制DCS系統,配電系統的微機監控系統,火災報警系統以及工廠智能化信息管理系統等。UPS產生的諧波主要為次諧波,按照容量不同可能注入系統的諧波電流分為:a、變電所用直流電源成套設備;b、電動機的軟起動設備;c、新型照明燈具(節能燈、采用電子鎮流器的日燈);d、其它電子設備。以上諧波源均可通過APF有源電力濾波器完成諧波的濾除。國產APF修理APF有源選波器的原理是,通過外部電流互感器,實時檢測負載電流,并通過內部DSP計算。
焊接車間主要負荷為點焊機,其工作原理為雙面雙點過流焊接,點焊機焊接周期為20~40周波,工作周期非常短,但電流沖擊非常明顯,同時點焊機為380V單相負載,工作期間三相電流嚴重不平衡,功率因數為,功率因數非常低,諧波電流含量較高,電流總諧波畸變率(THDi)為20%~50%,諧波電流以3次、5次、7次為主。沖壓是通過模具對板材施加壓力或拉力,使得板材塑性成形,有時對板料施加剪切力而使板材分離從而獲得一定尺寸、形狀和性能的一種零件加工方法。液壓機通過液壓系統將油泵壓力傳輸給機械部分,大噸位的液壓機多采用變頻方式調節油泵壓力,變頻裝置產生大量諧波電流污染低壓電網,電流總諧波畸變率在20%~30%之間,諧波電流以5次、7次為主。針對汽車行業電能質量的問題,應使用APF有源濾波器,它是一種用于動態抑制諧波、雙向補償無功的電力電子裝置。它可以對不同大小和頻率的諧波進行快速跟蹤補償。之所以稱為有源,是相對于無源濾波器只能被動吸收固定頻率與大小的諧波而言。
諧波引起的更高頻率電壓分量在交流電機的定子會產生額外的損耗,同時會提高定子和定子周圍線圈的運行溫度。而非正弦電壓則會進一步導致諧波電流在電機的繞組中傳導。正序諧波正序諧波(諧波次數4、7、10、13等)產生的磁場和電流旋轉方向與基波相同。“負序諧波(諧波數字2、5、8、11、14等)產生的磁場和電流的旋轉方向與基波相反。“零序諧波零序諧波(諧波數字3、6、9、15、21等)則沒有產生可用的轉矩,但會產生額外損失。因此對于電機而言,諧波會產生局部過熱、振動,導致能耗增加,從而降低電機的整體能量轉換效率。國標《GB/T755-2019旋轉電機定額和性能》也規定:電機的供電電壓諧波因數(HVF)不超過。另外,還需要考慮諧波引發的電機溫升導致的降額運行問題。以上問題需要立即加裝APF設備,否則對功率因數、電網、用戶負載都會造成一定的影響。說到APF有源濾波器的應用領域,首先要知道,為什么要用有源濾波器?
諧波標準要求越高,對無源濾波器而言,就是濾波支路增多,其硬件造價幾乎是以指數速率增長的。而對有源濾波器而言,主要是增加控制的難度和復雜度,硬件的造價基本不受影響。在配電環境日益復雜和電能質量要求越來越嚴格,APF有源濾波器作為諧波消除裝置的優點越來越突出。APF有源濾波器定義基于DC/AC電力電子技術的一種電源設備。實時跟蹤負載電流,實時矯正畸變的電流波形為正弦波,凈化電能質量。APF有源濾波器工作原理有源電力濾波器通過外部電流互感器,實時檢測負載電流,并通過內部DSP計算,提取出負載電流的諧波成分,然后通過PWM信號發送給內部IGBT,控制逆變器產生一個和負載諧波電流大小相等,方向相反的諧波電流注入到電網中,達到濾波目的。APF有源濾波器的基本構成及特點構成:檢測模塊、控制模塊、功率模塊。監控模塊特點:動態補償、可同時補償諧波和無功、所需儲能元件容量不大、適當控制可保證不會發生過載、不易受電網阻抗、頻率變化的影響、即可單獨補償,也可集中補償。 A-APF諧波治理無功補償。品牌APF批量定制
APF濾除電流諧波可以高效的濾除負荷電流中2~25次的各次諧波,從而使得配電網清潔高效。品牌APF施工
近年來,隨著個人計算機、可編程邏輯器件、可調速驅動裝置、交流接觸器等用電設備大量的投入使用,電網中的敏感性負荷卻與日俱增,其特點是對電壓暫降十分敏感,往往幾個周波的電壓暫降或供電中斷都會導致設備跳閘,造成嚴重的經濟損失。如金融行業、芯片制造行業、精密儀器制造行業、醫院、半導體、電力電子、光學等,它們對電能質量的要求越來越高。無論是哪種類型的電能質量問題,主要的影響都在于造成了生產過程中斷,從而引起經濟損失。當然,造成生產中斷的原因可能不同,但直接后果是相似的——經濟損失取決于生產中斷的持續時間和受影響的范圍。雖然APF有源電力濾波器在建設初期會占用一定成本,但是從行業發展、企業長久經濟效益等是非常有必要的。 品牌APF施工