鋼鐵廠有源濾波器模塊方案 的特點是可濾除2次~50次電壓諧波，保障供電可靠性、降低干擾、提高電能質(zhì)量、過載能力強。
一、功能： 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。

二、應用范圍： 鋼鐵廠有源濾波器模塊方案

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。

三、抽屜柜有源電力濾波器訂貨范例：

具體型號：ANAPF150-380/BGL

技術要求：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)

四、有源濾波器模塊技術參數(shù)：

抽屜式有源濾波器主要采用FFT算法，DFT算法以及三相電路瞬時無功功率理論算法；抽屜式有源濾波器有并聯(lián)型和串聯(lián)型兩種，前者用的多；并聯(lián)抽屜式有源濾波器主要是治理電流諧波，串聯(lián)抽屜式有源濾波器主要是治理電壓諧波等引起的問題。

有源濾波器是由電力電子元件和數(shù)字信號處理等構成的電能變換設備。其工作原理是通過有源濾波器產(chǎn)生幅值大小和相位均與母線上電壓(電流)諧波相反的諧波源，將母線上的諧波電壓(電流)抵消，補償后的電壓(電流)波形幾乎為純正弦波。其行為模式是主動式電壓(電流)源輸出。
有源濾波方法的特點是可濾除2次~50次電壓諧波，保障供電可靠性、降低干擾、提高電能質(zhì)量、過載能力強；串聯(lián)有源濾波器主要電壓諧波，并聯(lián)有源濾波器主要電流諧波；有源濾波方法主要是諧波，不能吸收諧波電流(不能降低電流有效值)。有源濾波方法的缺點是處理的容量小，設備造價高，在大容量場合無法使用，主要應用于信號通訊、設備等用電功率較小，對諧波要求高，要求干擾因素小的領域。

五、產(chǎn)品選型：

六、產(chǎn)品介紹：

位于無錫江陰市的生產(chǎn)基地--江蘇安科瑞電器制造有限公司是江蘇省技術企業(yè)、江蘇省兩化試點企業(yè)，現(xiàn)代化生產(chǎn)廠房面積達6萬，目前有5條自動貼裝（SMT）線、4條半自動電子組裝線、4條整機生產(chǎn)線、2條電量傳感器生產(chǎn)線、2條非標低壓成套電氣設備生產(chǎn)線，年生產(chǎn)電力儀表/測控裝置200萬臺，電量傳感器150萬只，非標電氣成套設備1萬臺套；生產(chǎn)過程運用的信息化管理系統(tǒng)，增強各職能部門的協(xié)同能力，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品交付能力，嚴格執(zhí)行ISO9001質(zhì)量管理標準，為客戶提供從產(chǎn)品的咨詢、設計、生產(chǎn)到售后服務的全程質(zhì)量及服務保障體系。安科瑞在主要城市設立了分公司和辦事處，當?shù)嘏渲娩N售、技術團隊，快速響應客戶需求，為用戶提供產(chǎn)品和服務。
ANAPF抽屜柜有源電力濾波器是我公司研發(fā)的電能補償裝置的一種，采用現(xiàn)代電力電子技術，基于高速全數(shù)字控制方式的數(shù)字信號處理技術制成的新型電力諧波治理專用設備。它由指令電流運算電路和補償電流發(fā)生電路兩個主要部分組成。與傳統(tǒng)無源濾波器（相當于給諧波電流提供了接近于0的低阻抗通道，以免諧波電流注入系統(tǒng)）相對比，有源濾波裝置通過IGBT逆變模塊實現(xiàn)了各次諧波的動態(tài)濾除。

6.1 ANAPF抽屜柜有源電力濾波器工作原理

ANAPF板載式有源濾波裝置可以通過外部電流互感器，實時檢測負載電流，并通過內(nèi)部DSP計算，提取并計算出負載電流的諧波成分，然后通過PWM信號發(fā)送給內(nèi)部IGBT，控制逆變器產(chǎn)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(wǎng)中抵消對應諧波電流，達到濾波目的。工作原理圖及補償示意如圖1所示。

圖1 ANAPF工作原理及對應波形示意

6.2 ANAPF有源濾波器模塊結(jié)構介紹及優(yōu)勢分析

ANAPF板載式有源濾波裝置相較于公司前期的立柜式產(chǎn)品來說，體積更小、重量更輕、方便安裝、更美觀，這對產(chǎn)品的結(jié)構安排和內(nèi)部集成度有了更高的要求。我司生產(chǎn)的ANAPF有源濾波裝置分為兩種安裝方式：抽屜式、壁掛式

6.2.1抽屜式模塊

抽屜式板載模塊外觀如圖所示：

其主要參數(shù)如下：

外形尺寸485×610×275 （寬*深*高）

額定電流：50A（可按照需求適當提高）

額定電壓:AC380V

接線方式:三相三線或三相四線

進線方式：后進后出

額定頻率：50Hz

模塊殼體顏色：RAL9004

防護等級：IP20

質(zhì)量：50KG

6.2.2壁掛式模塊

壁掛式板載模塊外觀如圖所示：

其主要參數(shù)如下：

外形尺寸485×275×610 （寬*深*高）

額定電流：50A（可按照需求適當提高）

額定電壓:AC380V

接線方式:三相三線或三相四線

進線方式：上進上出

額定頻率：50Hz

模塊殼體顏色：RAL7035

防護等級：IP20

質(zhì)量：50KG

接線示意圖如下：

其中壁掛式結(jié)構適用于負荷容量較小或場地緊湊的場合，一般推薦為單柜獨立運行時使用；抽屜式結(jié)構多采用多模塊并聯(lián)安裝在抽屜柜體中的安裝方式，可根據(jù)實際補償容量需求增減柜體內(nèi)模塊數(shù)量，適用于大負荷容量的場合。目前我司常規(guī)產(chǎn)品較大的為6個模塊組合，并且正在向更多模塊數(shù)，更大容量化方面研究與發(fā)展。其抽屜柜安裝效果圖如圖4所示。

電網(wǎng)中的諧波會導致電機的附加損耗，增大機械振動、噪聲和過電壓，使變壓器局部嚴重過熱。諧波使電容器、電纜等設備過熱、絕緣老化、壽命縮短，以至損壞。諧波會引起公用電網(wǎng)中局部的并聯(lián)諧振和串聯(lián)諧振，從而使諧波放大甚至引起嚴重事故。目前解決諧波比較好的方案是引入APF有源電力濾波器，它由指令電流運算電路和補償電流發(fā)生電路兩個主要部分組成。指令電流運算電路實時監(jiān)視線路中的電流，并將模擬電流信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，送入高速數(shù)字信號處理器（DSP）對信號進行處理，將諧波與基波分離，并以脈寬調(diào)制（PWM）信號形式向補償電流發(fā)生電路送出驅(qū)動脈沖，驅(qū)動IGBT或IPM功率模塊，生成與電網(wǎng)諧波電流幅值相等、性相反的補償電流注入電網(wǎng)，對諧波電流進行補償或抵消，主動電力諧波。
該方式相對于傳統(tǒng)整柜式有以下幾項優(yōu)點：

（1）每個模塊容量為50A（可在適當范圍內(nèi)浮動），相同的柜體格局下有更多容量選擇，并可根據(jù)客戶實際需求增加模塊數(shù)量至6個以上（需加寬柜體尺寸，效果可參照圖5）；

（2）可根據(jù)負載使用變化隨時增、減APF設備的容量（加、減模塊數(shù)量即可，并對人機界面作相應參數(shù)設置）；

（3）每個模塊單獨安裝散熱單元，并可在柜體上加裝散熱風扇，散熱效果良好，故障率低；

（4）多個模塊之間雖有通訊連接，但各臺的故障并不會相互影響其它模塊繼續(xù)工作（補償容量會相應減小）；

（5）后期維護方便，可實現(xiàn)故障模塊單獨維修、更換；維護期間ANAPF有源濾波裝置可持續(xù)工作。

（6）結(jié)構精巧，設計靈活，可作為零部件（模塊）單獨購買，嵌入第三方柜體；柜型外觀、尺寸的改變基本不影響內(nèi)部安裝和整體使用效果。

（7）生產(chǎn)周期短，即使是非常規(guī)要求產(chǎn)品亦能保證及時投入使用，確保客戶經(jīng)濟利益。

圖4 模塊化組合式安裝示意圖                            圖5 兩列模塊組裝效果示意圖

ANAPF板載式有源濾波裝置在原有立柜、抽屜、壁掛式產(chǎn)品基礎上，進一步縮小了體積并減輕重量；由于其采用了高集成化模塊設計，后期維護變得更加輕松、便利，而且治理效果也更顯著。其不僅能治理諧波，也能補償無功：治理諧波，可改善電能質(zhì)量使設備誤動作率大大降低，從而提高電氣設備利用率和產(chǎn)品合格率，既保證了電網(wǎng)運行，又能降低用戶的電力損耗；而補償無功，使功率因數(shù)高達0.98以上，則避免了用戶因功率因數(shù)不足而被罰款，也為用戶帶來了可觀的經(jīng)濟收益。由此可見，選用ANAPF板載式產(chǎn)品，對電網(wǎng)設施和用戶設備都有大的益處，可以說是實現(xiàn)了供用電雙方的共贏。
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