中高压电网有源电力滤波器直供|谐波治理|HLDL-APF
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关 键 词:中高压电网有源电力滤波器直供
行 业:机械 电工电气 配电输电设备
发布时间:2024-12-26
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有源滤波器的改进,一方面有赖于元器件及集成技术的进展,一方面也取决于电路结构和设计的创新。RC有源滤波器虽已能混合集成,但量RC有源滤波器的完全集成仍没解决。主要困难是不能在芯片上直接集成高精度的电阻和电容元件,且大电阻和大电容所占芯片面积太大。开关电容滤波器为解决这一课题开辟了道路,实现了全集成化;但它属于离散时间模拟滤波器,且有工作频段低等问题有待改进。一种在集成滤波器中实现电阻的方案,是利用MOS管的线性(即非饱和)区特性充任模拟电阻,这是一种受栅电压控制的压控电阻,故可用片外(即该芯片以外)的参考值,诸如晶体时钟或外部RC元件,配合片内控制电路来调整电路的时间常数。这是一种很有发展前景的方案。还有一种用跨导型运算放大器(OTA)和电容C组成的有源滤波器,也是很有希望的全集成方案。
APF在建筑行业的应用
建筑行业配电系统谐波特点:
1、谐波源数量多,分散广,单个容量小
2、楼宇智能化的不断升级,使小容量非线性负载增多
3、谐波成含大量的3次、5次、7次等谐波,其中3次谐波含量大。
建筑行业谐波治理的意义:
1、保障安全,消除火灾隐患
大量3次谐波使得中线上电流过大,甚至有可能超过相线电流,高次谐波的存在也会引起肌肤效应,引起导线过载发热、绝缘损坏、进而发生短路、引起火灾;
2、改善用电环境
大量敏感设备如计算机在谐波环境中的运行质量也将大打折扣,花屏或死机现象时有发生。
3、保护重要设备
通过谐波治理,消除楼宇电网谐波,降低中线电流,为敏感设备的可靠运行提供保障。
有源滤波器是用电流互感器采集直流线路上的电流,经采样,将所得的电流信号进行谐波分离算法的处理,得到谐波参考信号,作为的调制信号,与三角波相比,从而得到开关信号,用此开关信号去控制单相桥,根据技术的原理,将上下桥臂的开关信号反接,就可得到与线上谐波信号大小相等、方向相反的谐波电流,将线上的谐波电流抵消掉。这是前馈控制部分。再将有源滤波器接入点后的线上电流的谐波分量反馈回来,作为调节器的输入,调整前馈控制的误差
谐波治理经济效益:
1、节能5%~8%
某IDC机房7台400KVAUPS不间断电源,08年电费支出约1500万元,治理谐波后年节约电费110万元,节能效果7.3%。
2、降容减少变压器、断路器、电缆投资
某工厂安装国电中自有源滤波器,退还一台变压器给供电局,节省100多万投资保护设备、减少设备投资;
河南某纸厂变频器产生的谐波每月烧毁两台风机,每月损失3万元。
3、提高生产率和保持连续供电
大庆腈纶厂治理谐波后日产量从197吨提高到210吨。
APF在工业的应用
工业配电系统谐波特点:
变频器、软启动器为主的谐波负载多,以5次、7次、11次、
13次谐波为主
三相交流电机是工业生产过程中的重要设备,变频器、软启动器的配套应用,实现了电机的软启动和平滑调速,提高了输入电源功率因数,具有的节点效果,但是,变频器工作过程中产生了大量谐波,其中5次、7次、11次、13次电流谐波超标,对电网造成了严重的谐波污染。
工业谐波治理的意义:
保护电力设备
谐波大量存在,使大型工厂的变压器产热现象,网损严重,增加电力损耗的同事缩短了变压器的使用寿命。
提高系统稳定性
谐波的治理保证了变压器的正常运行,降低了网损,使供电系统更可靠。
电能治理:谐波保护器、有源滤波器、零线电流消除器及无功补偿组件。 配电设备:双电源开关、KB0、隔离开关、断路器、后备保护器及浪涌保护器。 仪器仪表:电能表、多用户电能表、数显电力仪表、智能操控装置及微机保护。 监控模块:消防电源、电气火灾、智能照明、余压控制、故障电弧及防火限流。 光伏配件:充电桩、光伏重合闸、光伏刀开关、防孤岛及电能质量在线监测装置。 电机设备:电机软启动器、变频器、风机箱、水泵控制箱及消防巡检控制柜。 电源设备:EPS应急电源、TY-D应急疏散系统、UPS不间断电源及GZDW直流屏。 成套设备:光伏并网箱、并网柜及计量柜、JXF、XL21、GGD及GCS配电柜。