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        有源電力濾波器應用發布時間:2017-9-30?|?來源:浙江浙輪電力科技有限公司

        隨著國內外電力電子技術的發展,大量由電力電子開關構成的、具有非線性特性的用電設備廣泛應用于冶金、鋼鐵、交通、化工等工業領域,如電解裝置、電氣機車、軋制機械、高頻爐等,故國內外電網中的諧波污染狀況日益嚴重。美國電力科學研究院EPRI最近的報告指出,全美因諧波等電能質量損失達幾百億美元。電網中的高次諧波會造成旋轉電機和變壓器過熱,使電力電容器組工作不正常,甚至造成熱擊穿損壞;對電力系統中的發電機、調相機、繼電保護自動裝置和電能計量等也有很大危害,嚴重時會引發設備誤動作,造成重大事故;諧波污染對通信、計算機系統、高精度加工機械,檢測儀表等用電設備也有嚴重的干擾。因此,必須采取有效的措施來消除電網中的高次諧波。



        在低壓配電網中這些諧波污染問題顯得尤為突出,嚴重影響到各種類大型廠礦的正常生產,如鋼鐵、煤礦、化工、紡織等企業,以及IT和大規模微電子集成電路企業,造成產品報廢,生產線停產,生產設備的壽命驟減甚至損壞。 
        諧波使電網中串、并聯設備產生諧波損耗,降低發電、輸電及用電設備的效率,大量的三次諧波電流流過中線時會使線路過熱甚至發生火災。諧波對計算機和數控設備具有很大危害,可以影響程序運行,破壞數據,使信息丟失,導致控制系統誤動作。諧波能夠影響各種電氣設備的正常運行,對電機、變壓器、電容器、電纜等設備造成振動、過熱、絕緣老化,嚴重影響設備的使用壽命甚至直接造成設備損壞。


        例如大眾汽車在生產中所產生的諧波直接影響上海安亭電網,且諧波的干擾使得大眾的DeviceNet現場總線自動化生產系統無法正常工作。這些諧波污染問題帶來的嚴重經濟損失以及隨著電力市場的發展趨勢,政府、企業和個人用戶對電能質量越來越重視,產生諧波污染的用戶需要相應的設備減輕或消除其對周邊電力系統的影響,電力運行管理部門也會加強對相關企業的監督管理。顯然上述配電網用戶都是本產品的目標市場。



        根據國內經濟發展的現狀,我國在有源濾波器方面的需求在近些年將有較大的增長。我國首都北京將在2008年舉辦奧運會,屆時,諧波問題是電能質量的主要問題,現階段北京奧組委已經建立專門的諧波測量站,每周定期向國際奧組委上交諧波狀況報告,以保證電能質量。我國最大的國際城市上海將在2010年全年舉辦世界博覽會,場館對電能質量也提出了更高的要求,上海市也建立了專門的諧波測量站,以保證電能質量。由此可見,諧波問題已成為當前電力系統面臨的主要問題。 
        本產品現已通過科學技術鑒定,科技情報研究所和科學技術鑒定報告均認為:本產品已經達到國際先進水平。因此本產品將立足于國內電網的實際情況,利用我公司的先進技術和設備以及國內較低的制造成本,必將打破該產品為國外公司壟斷的局面,并生產出符合中國國情的先進產品,為上海地區以及全國的工業發展帶來好的經濟效益。


        諧波的危害 
        1.使旋轉電機和變壓器過熱、振動和噪聲,降低變壓器額定容量,縮短電機使用壽命 
        2.使電力電容器組工作不正常,甚至造成熱擊穿損壞 
        3.使線路損失加大、電纜過熱、絕緣老化,嚴重時會使電纜“放炮” 
        4.影響電力系統中的發電機、調相機、繼電保護和自動裝置,嚴重時會引發設備誤動作,造成重大事故 使電能計量等產生誤差 
        5.嚴重干擾通信、計算機系統、高精度加工機械,檢測儀表等用電設備的使用 
        6.大大提高了電網諧振的可能 
        7.損壞電網中敏感設備 
        8.導致中線電流過大,造成中線發熱甚至火災


        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時處理作為目標。 
        4.有色冶金 
        有色冶金的負荷除電弧爐性質的負荷外,還由于采用直流濕法冶金而產生大量的直流成分。 
        5.港口機械 
        港機是大型的提升設備,一般都采用很大的變頻器,因此是港口機械主要的諧波發生源,因此對于該類應用場合也應作為有源濾波器的市場方向之一。 
        6.電氣化鐵路 
        電氣化鐵路一般使用直流電機拖動,因此是一個市政方面的主要諧波源。根據現有上海、北京等地電氣化鐵路的運行情況,大多數系統都安裝了濾波器。預計本產品可以達到電氣鐵路濾波器國產化的作用。 
        7.高精度自動化生產線 
        高精度自動化生產線本身不產生諧波,但是對于電能質量有很高的要求,因此需要在高精度自動化生產線的供電側安裝有源濾波器,以降低諧波對生產線的影響 
        8.辦公大樓、大型商業區等節能燈和空調集中場所 
        辦公大樓、大型商業區等節能燈和空調集中場所的諧波情況也非常嚴重,治理方法宜采用集中治理方法,以節省成本。 
        其典型用戶有:上海寶鋼集團公司、上海大眾汽車有限公司、上海通用汽車有限公司、 北京奧運會各場館、上海世界博覽會各場館、上海港碼頭、金川有色金屬集團公司、上海市明珠線、上海市各大賣場等等。


        技術指標和電氣參數 
        諧波電流:THD(I)<5%,TDD<5%,諧波次數為3次以上的高次諧波 
        諧波電壓:THD(V)<5%,諧波次數為2至50 
        濾波效果:符合ANSI/IEEE std 519-1992,GB/T 14549-93 
        功率因數:COS?>0.95 
        響應速度:25KHz 
        額定電壓:220V至6kV,3相或3相4線 
        電壓偏移:±10% 
        額定頻率:50Hz,±5% 
        最大電流:100% 
        沖擊耐壓:ANSI/IEEE std C62.41-1991 
        產品特性 
        可同時濾除2至50次諧波; 
        響應時間小于200μs,響應速度快、控制精度高; 
        瞬間300%額定容量涌流補償; 
        采用20kHz的IGBT,完美迅速消除諧波; 
        可自動消除系統諧振; 
        具有自動限流功能,不會發生過載; 
        可只濾除諧波,或可以同時濾除諧波和補償無功; 
        設計選型簡單,不需要進行詳細的電網分析,只需測量諧波電流大小


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