有源濾波器簡述有源電力濾波器、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。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;三相電路瞬時無功功率理論是APF發展的主要基礎理論;APF有并聯型和串聯型兩種,前者用的多;并聯有源濾波器主要是治理電流諧波,串聯有源濾波器主要是治理電壓諧波等引起的問題。有源濾波器分類有源濾波器實際上是一種具有特定頻率響應的放大器。它是在運算放大器的基礎上增加一些R、C等無源元件而構成的。低通濾波器(LPF)高通濾波器(...
公共建筑行業隨著科學技術的發展,體育館、展覽中心等作為大型的公共建筑,各種新型、高效、多功能的用電設備不斷更新,使得這類公共建筑中基于電力電子裝置的非線性負荷的應用越來越,例如變頻設備、LED燈照明、大型中央空調、冷凍機、冷卻泵、水塔等,引起的電能質量問題的因素也逐漸增多,對同樣復雜的、對電能質量敏感的用電設備安全可靠運行帶來嚴重的威脅,所以這類場景APF有源電力濾波器為必不可少的關鍵設備。目前在公用建筑中使用的暖通、給排水系統均使用了大量變頻控制設備,而且內部照明設備的使用量較量照明設備都會產生諧波。受到諧波影響的電網出現了較大的安全隱患。公共建筑中使用的變頻設備為6波頭變頻器,出現的諧波以...
安裝濾波器是治理諧波污染的又一有力武器,濾波器主要有兩個種類:無源濾波器和APF有源濾波器。現今市場流行使用的無源濾波器主要是由電力電容器、電抗器和電阻這幾個成分組合而成,但在投入使用時,會將其與諧波源并聯在一起,這樣可以發揮其濾波的價值,無源濾波器的優勢較為明顯,價格不高,構造簡單,維護過程中操作簡便,能夠有效過濾掉高次諧波。有源濾波器,簡稱APF,作為當前有實力的檢測和控制系統,具有突出的高實時性,反應靈敏,能夠快速察覺電網中電流的變化,并及時跟隨電網諧波電流的變化而采取相應的應對措施,它的優勢可以總結為:無需分析負荷諧波頻率,依靠供配電系統中產生的諧波,敏銳地采取措施;由于它自身設計上的...
有效增加變壓器,開關設備,電纜等的利用率,降低用電設備的投入。消除用電系統的諧波污染,安裝APF有源電力濾波器、SVG靜止無功發生器、智能電容電抗、DVR等電能質量治理治理設備,提供綠色安全的用電環境,延緩電纜絕緣老化,降低諧波導致的設備熱損失,從增加設備使用壽命。避免補償電容跳閘事故,為無功補償與系統設備安全運行提供了保障,避免發生串聯或者并聯諧振,造成元器件損壞。消除因為諧波導致的一些保護設備誤動作,以及測量儀表的計量不準確,也可消除因為諧波導致的通訊干擾,信號失真等現象。緩解系統中的三相不平衡問題,有效降低變壓器和線路的耗損。減少中性線的電流,降低了配電變壓器的運行溫度,減少熱損耗。減緩...
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...
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...
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?它有什么用呢?大家都知道,有源濾波器是用來治理諧波的,因此,它的作用就是濾除諧波。那為什么要治理諧波呢?因為諧波是有危害的,危害的種類有:a.造成電纜、電動機和變壓器過熱,導致其實用壽命下降或損壞;b.損壞敏感的設備,導致生產或者實驗中斷,造成重大損失;c.引發斷路器誤動作,區域性停止事故;d..造成電容器過載或因故障而損毀;e.導致中性線上出現大電流而引發系統故障;f..誘發電網諧振;g..電網中存在的諧波將降低供電效率;h.如諧波污染等級過高,將得不到供電部門的入網批準;再說簡單點,用一句話表示就是:APF出現在...
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...
電網諧波污染的產生產生諧波的主要原因是各類非線形負荷的大量增加使電壓波形發生畸變,產生諧波電壓和諧波電流。諧波污染是電網受到污染的重要原因,產生諧波的主要用電設備是大功率的可控硅整流裝置如電氣化鐵路、電力牽引機車、電化學的電解裝置和直流輸電的換流裝置等;主要有產生沖擊負荷的裝置如煉鋼用電弧爐和鋼鐵軋機;節能型電器如節能燈和變頻器;各種醫療裝置和不間斷電源和電子整流裝置;自飽和電抗器和可控飽和電抗器;電力變壓器的勵磁回路等。電網諧波有效治理方案和措施。采取措施限制用電客戶諧波電流注入電網。對具有諧波源負荷的用戶應在業務擴充階段審查其治理措施方案,如增加APF有緣濾波器。要求具有諧波源...
冶金行業煉鋼企業:大量采用的是中頻爐加熱設備,變頻驅動設備。電弧爐、中頻爐在正常生產時會對電網造成高次諧波、電壓閃變、電壓波動、電壓及電流不平衡。軋鋼企業:軋鋼機、打磨機、電機拖動設備,都是采用變頻驅動的來實現的,在設備運行過程中會產生5、7、11、13次特征諧波。卷煙行業卷煙廠的負荷種類多,包括:a、生產設備:制絲生產線、卷機包生產線、裝封箱等生產線上的生產設備;這些生產設備均為變頻驅動設備,諧波污染嚴重;b、動力中心負載:包括風機、水泵等。有大量的變設備,諧波污染嚴重。油田平臺工程行業海上石油平臺鉆井設備的電動機配置如下:2組泥漿泵組的電機、絞車電機、轉盤電機、頂驅電機。每一段母線上有4臺...
APF有源電力濾波器的作用2、改善系統不平衡狀況可完全消除因諧波引起的系統不平衡,在設備容量許可的情況下,可根據用戶設定補償系統基波負序和零序不平衡分量并適度補償無功功率。在確保濾除諧波功能的基礎上有效改善系統不平衡狀況。3、抑制電網諧振不會與電網發生諧振,而且在其容量許可范圍內還可以有效抑制電網自身的諧振。這是無源濾波裝置無法做到的。4、多種保護功能具備過流、過壓、欠壓、溫度過高、測量電路故障、雷擊等多種保護功能,以確保裝置和電力系統安全運行,并可在負荷較輕時自動退出運行,充分考慮運行的經濟性。5、全數字式操作具備友好的人機接口,使得操作簡便,易于使用和維護。6、可擴展性在現有的基礎上還可以...
節能減排己經成為全球的焦點。在紡織行業,棉紡廠是用電大戶,棉紡織用電占總成本的比重不大,但在棉紗加工費中所占比重較大,因此在棉紡廠節能的重點是節電。目前大部分的老行業制造業原來是變壓器和老式配電柜,應用效率低,占用空間大。普遍會對對車間配電室進行技術改造。淘汰老式的高低壓成套設備,選用APF有源電力濾波器和SVG靜止無功發生器,并且在改造時對負荷重新規劃,使變壓器運行在比較大經濟區,提高變壓器的運行效率。改造后,有效抑制電網電路中的浪涌瞬變、諧波等尖峰,減少瞬變電流對用電設備的沖擊作用,從而有效保護工廠中的用電設備。由于將諧波、浪涌、瞬變進行了有效的抑制,使得變壓器、電機和導線的發熱減少,減緩...
APF主要應用場合1、變頻設備的應用場合隨著技術的進步,變頻設備大量應用于各類場合,變頻設備會產生大量的諧波,因此,這類場合是APF有源濾波器主要的目標市場之一。2、不穩定負荷的應用場合不穩定負荷不是APF有源濾波器的主要市場,但它是電力系統一個極其重要的方面,因為不穩定的負荷雖然所占比例不大,但是它們對電力系統產生的影響卻遠遠大于其它負荷所造成的影響,因此對于該類應用場合也應作為APF有源濾波器的主要市場方向之一。3、鋼鐵廠鋼鐵廠的電弧爐、軋鋼機等是主要的諧波發生設備,且主要是沖擊性負荷,對鋼鐵廠附近的其它負荷有很大影響。同時,諧波問題對鋼鐵廠無功補償的影響很大,所以應以無功補償和諧波治理同...
半導體芯片制造業在國民經濟中起著舉足輕重的作用,相關企業的規模也越來越大,其供配電系統穩定、可靠的運維不僅是其安全生產的基本保證,還關系到產品質量和生產的順利進行。集成電路芯片制造業屬于資金和技術高度密集的精密制造行業,其生產有著明顯的特點:?生產過程要求環境潔凈度高,對溫度和濕度均有較為嚴苛的要求。?生產過程中大規模使用電子器件和集成電路且自動化程度比較高。IC測試臺、PLC控制的機械手、芯片制造用的晶圓機或變頻控制的半導體機臺都會產生大量的諧波,它們不但會造成機臺設備自身的壞機現象,回流進電網的諧波電流還會引起其它回路的發熱、電子開關誤動作、供電電壓不穩,甚至引起生產線停線、半成品的報廢。...
生產設備多采用變頻器控制,變頻器為典型的非線性負載;在設備運行中產生的諧波會對系統中的其他電氣設備造成危害,大量的諧波會造成變壓器局部嚴重過熱,諧波注入電網后會使無功功率加大,功率因數降低,甚至有可能引發并聯或串聯諧振,損壞電氣設備以及干擾通信線路的正常工作。供電系統中的諧波問題已引起客戶的重點關注,為保證供電系統中所有的電氣,電子設備能正常、和諧的工作,客戶決定采取有力的措施,抑制和防止電網中因諧波危害所造成的嚴重后果。主要負載以及其存在的電能質量問題,我們可以了解到,鋰電池行業的生產過程中存在嚴重的諧波治理問題,其中主要的諧波問題在于生產過程中都在使用的變頻器設備,它們主要存在...
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...
APF主要應用場合1、變頻設備的應用場合隨著技術的進步,變頻設備大量應用于各類場合,變頻設備會產生大量的諧波,因此,這類場合是APF有源濾波器主要的目標市場之一。2、不穩定負荷的應用場合不穩定負荷不是APF有源濾波器的主要市場,但它是電力系統一個極其重要的方面,因為不穩定的負荷雖然所占比例不大,但是它們對電力系統產生的影響卻遠遠大于其它負荷所造成的影響,因此對于該類應用場合也應作為APF有源濾波器的主要市場方向之一。3、鋼鐵廠鋼鐵廠的電弧爐、軋鋼機等是主要的諧波發生設備,且主要是沖擊性負荷,對鋼鐵廠附近的其它負荷有很大影響。同時,諧波問題對鋼鐵廠無功補償的影響很大,所以應以無功補償和諧波治理同...
造紙行業、塑料紙薄膜和芯片生產行業、港口碼頭行業的電力系統中會產生較多的諧波源,需要安裝APF有源電力濾波器。造紙行業變頻器作為設備傳動的部件在造紙行業應用,變頻器大量應用運行時,存在其輸入側的功率因數較低的問題,同時又存在諧波干擾的問題,必將產生大量的5、7、11、13次諧波,諧波主要以6N±1次諧波為主,解決方案是根據負荷特性設計調諧式濾波器或采用無源和有源混合濾波裝置。而變頻器輸入側功率因數較低的原因,不是電流波形滯后于電壓,而是高次諧波電流造成的,所以不能通過并聯補償電容器來提高功率因數,而應設法減小高次諧波電流,具體措施就是接入電抗器。塑料紙薄膜和芯片生產行業塑料紙薄膜和芯片生產...
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...
電能質量,從普遍意義上講是指質量供電,包括電壓質量、電流質量、供電質量和用電質量。其可以定義為:導致用電設備故障或不能正常工作的電壓、電流或頻率的偏差,其內容包括頻率偏差、電壓偏差、電壓波動與閃變、三相不平衡、暫時或瞬態過電壓、波形畸變(諧波)、電壓暫降、中斷、暫升以及供電連續性等。衡量電能質量的標注包括:電壓偏差、頻率偏差、電壓三相不平衡、諧波和間諧波、電壓的波動和電壓的閃變。電能質量所涉及的小行業主要包括:1、無功補償;按電壓等級劃分:主要分為高壓無功補償和低壓無功補償;按不同的產品和功能劃分,主要無功補償設備:TSC、LC型無源電力濾波器、SVC、STATCOM(SVG)。2、諧波治理;...
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...
軌道交通行業(1)城市軌道交通牽引系統(地鐵)需要APF有源濾波器原因:a、電動機車運行所需要的牽引負荷;b、車站、區間、車輛段、控制中心等其他建筑物所需要的動力照明用電,諸如:通風機、空調、自動扶梯、電梯、水泵、照明、AFC系統、FAS、BAS、通信系統、信號系統等。城市軌道交通的供電系統中諧波源主要為:a、牽引整流逆變裝置產生的高次諧波(11次、13次等);b、其次是站用變電站中的大量非線性負荷(3次、5次、7次等);由于牽引負荷安裝在35KV側,一般采用12脈波的整流裝置,諧波含量會降低(由于變壓器的特殊接線方法,5次,7次諧波電流將在變壓器內部相互抵消,從而使對電網的諧波干...
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...
汽車制造行業需要APF有源濾波器原因:車身車間大量使用電焊機、激光焊機和大容量感性負荷(以電動機為主)等非線性負荷,導致了該車間所有變壓器負荷電流都存在嚴重的諧波電流3次、5次、7次、9次和11次為主,400V低壓母線的電壓總畸變率達到5%以上,電流總畸變率(THD)達到了40%左右,造成400V低壓供配電系統電壓總諧波畸變率嚴重超標,并導致了用電設備和變壓器存在嚴重的諧波功率損耗。同時,該車間所有變壓器負荷電流都存在嚴重的無功功率需求,部分變壓器平均功率因數為,存在嚴重的功率損耗問題,并導致變壓器輸有功容量嚴重不足。使用APF有源電力濾波器能夠很好的濾除3、5、7、9、11次諧波,并且后期改...
作為國家提出的綠色電網、節能降耗已成為現代化企業努力的目標,也是企業急需解決的問題。作為地鐵車站這類市政公共交通建筑的著重系統——配電系統。實現綠色電網實質上是解決電網中存在的各種電能問題,主要是涉及到諧波與無功問題兩個方面,就某條地鐵線目前的電力系統狀態而言,其在低壓配電系統中裝設有源電力濾波器進行諧波治理,但APF實際未投入。系統中的諧波問題仍然存在,因此需對該站點進行詳細的測試,同時為該線路的有源電力濾波器APF進行必要性評估,對后續新開線路的有源濾波器設置提出參考意見。目前城市軌道交通普遍存在的主要電能質量問題就是功率因數、電壓波動與閃變及諧波問題等。當5KV和,夜晚期間一般所有的負荷...
APF(ActivePowerFilter)是一種電能質量產品,它可以有效地解決電力系統中的諧波、電壓波動和電流諧波等問題。在住宅和商業建筑中,APF可以消除電力系統中的電壓波動和電流諧波,保證電力系統的穩定性和可靠性。在住宅和商業建筑中,APF可以用于各種類型的負載,包括照明、空調、電梯等。APF可以消除電力系統中的電壓波動和電流諧波,從而保證設備的正常運行。此外,APF還可以提高電力系統的功率因數,從而降低電力系統的能耗和成本。APF在住宅和商業建筑中的應用非常,可以用于各種類型的建筑。例如,在酒店中,APF可以消除電力系統中的電壓波動和電流諧波,保證客房設備的正常運行。在商場中,APF可...
安裝濾波器是治理諧波污染的又一有力武器,濾波器主要有兩個種類:無源濾波器和APF有源濾波器。現今市場流行使用的無源濾波器主要是由電力電容器、電抗器和電阻這幾個成分組合而成,但在投入使用時,會將其與諧波源并聯在一起,這樣可以發揮其濾波的價值,無源濾波器的優勢較為明顯,價格不高,構造簡單,維護過程中操作簡便,能夠有效過濾掉高次諧波。有源濾波器,簡稱APF,作為當前有實力的檢測和控制系統,具有突出的高實時性,反應靈敏,能夠快速察覺電網中電流的變化,并及時跟隨電網諧波電流的變化而采取相應的應對措施,它的優勢可以總結為:無需分析負荷諧波頻率,依靠供配電系統中產生的諧波,敏銳地采取措施;由于它自身設計上的...
摘要:電能在人們的生產、生活中已經不可或缺,電能質量的優劣直接關系到國民經濟的整體效益;電網上各種非線性用電設備的大量使用,以及沖擊性負荷的運用,給電力系統帶來了嚴重的諧波污染和功率因數的明顯降低,而且危害用電設備和通信系統的穩定運行,對其長遠的發展是不利的,因此,采取何種諧波治理措施,就成為供配電系統領域相關管理人員面對的一個新難題,本文以三相四線制為例,探討諧波治理問題。關鍵詞:電力諧波治理;APF;在電工技術工程領域中,將諧波定義為:高于50Hz的電流或電壓成分。一般情況下,電力系統能為其用戶提供恒定工頻(50Hz)的正弦波電壓,但有時也會出現高于50Hz的電流或電壓成分,即諧波。諧波可...
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?它有什么用呢?大家都知道,有源濾波器是用來治理諧波的,因此,它的作用就是濾除諧波。那為什么要治理諧波呢?因為諧波是有危害的,危害的種類有:a.造成電纜、電動機和變壓器過熱,導致其實用壽命下降或損壞;b.損壞敏感的設備,導致生產或者實驗中斷,造成重大損失;c.引發斷路器誤動作,區域性停止事故;d..造成電容器過載或因故障而損毀;e.導致中性線上出現大電流而引發系統故障;f..誘發電網諧振;g..電網中存在的諧波將降低供電效率;h.如諧波污染等級過高,將得不到供電部門的入網批準;再說簡單點,用一句話表示就是:APF出現在...
中性線上流過的是零序電流。正常情況下系統中的零序電流含量很低,但諧波中的三次、六次等三的倍數次諧波均屬于零序分量,都會流過中性線,將在中性線上產生較大的損耗,并導致中性線嚴重發熱,甚至可能起火造成火災。電機受諧波電壓畸變的影響較大。電機末端的諧波電壓畸變,在電機里表現為諧波磁鏈。諧波磁鏈對電機轉矩沒有太大影響,但是它以與轉子同步頻率不同的頻率旋轉,在轉子中感應出高頻電流,其影響類似于基波負序電流的影響。諧波電壓畸變將引起電機的效率下降、發熱、振動和高頻噪聲。無功功率會增加饋線上電流有效值,增大線損,因此在此不再贅述。計算有源電力濾波器的節能性能時,只需計算出有APF源電力濾波器補償前總的由諧波...