有源电力滤波器设备.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,倪丽丽,APF,有源电力滤波器,15610103605,谐波国家标准,GB/T 14549,公用电网谐波电压（电压）,电网标称,电压,KV,电压总谐波,畸变率,%,各次谐波电压含有率：,%,奇次,偶次,0.38,5.0,4.0,2.0,6,4.0,3.2,1.6,10,35,3.0,2.4,1.2,66,110,2.0,1.6,0.8,关于谐波,谐波源负载分类,名,称,所属行业,变频装置,商业、市政、民用、,公用事业、工矿企业等,UPS,、开关电源、逆变电源,公用事业、商业、,电子、通讯等,地铁、轻轨、充电站（桩）,交通,单（多）晶硅生产设备、中频炉,制造业,电弧炉、交流弧焊机、感应加热装置,机械、能源、化工,关于谐波,典型电流波形,谐波源设备,交流调压器,六脉冲变流器,十二脉冲变流器,电流波形,总谐波畸变率,触发角决定,28%,15%,关于谐波,主要行业主要行业,谐波电流畸变数据,行业类型,推荐,THDi,谐波源负载,办公楼宇,15%,计算机设备、中央空调、各类节能灯、,办公类用电设备、大型电梯,医疗行业,20%,重要医技设备、核磁共振设备、加速器、,CT,、,X,光机、,UPS,等,通信机房,35大功率,UPS,、开关电源,公共设施,25%,可控硅调光系统、,UPS,、中央空调,银行金融,20%,UPS,、电子设备、空调、电梯,生产制造,20%,变频驱动、直流调速驱动,水处理厂,25%,变频器、软启动器,谐波危害,关键参数,参数,1,：容量,与其它三相交流电力设备的容量定义相同，有源电力滤波器装置的容量,S,APF,为：,式中，,U,APF,和,I,APF,分别为有源电力滤波器交流侧线电压和线电流的有效值。,市售,APF,大多采用电流标称，如,75A,对应的容量为,50kVA,、,150A,对应,100kVA,。,关键参数,参数,2,：补偿次数,补偿次数是可补偿的谐波次数，国外厂家一般定义,2-60,次同时可选,20,种。,不是补偿次数越高性能就越好,。,需注意以下问题：,1,、弄清负载的谐波电流哪些频次是必须补偿的，若负载的高次谐波电流很小就没有补偿的必要，一般而言,25,次,以上的谐波电流很小。,2,、不是任何频次电流都可以达到额定值，如：,75A,的,APF,出,75A,的,50,次谐波电流。,3,、,APF,输出电流的频次分配比例是按,典型负载设计,的。越是高次电流,(13,次,),以上，输出能力越差,。,关键参数,参数,3,：补偿率,在负载谐波电流,处于,APF,补偿电流范围内时,，单台,APF,谐波补偿率,的定义如下：,补偿率是,针对典型负载,的，不是任何负载时都能达到。起草中的,APF,国标规定,补偿率,应,75%,。任何厂家的补偿率都是,针对典型负载,的，且定义有差别，起草中的,APF,国标,对补偿率的定义及测试方法有明确规定。,I,h,滤波装置工作后，电网侧的第,h,次谐波电流方均根值；,I,nh,滤波装置工作前，电网侧的,h,次谐波电流方均根值。,关键参数,参数,4,：响应时间,响应时间是指,谐波负载投入后，经过多长时间,电网的谐波电流被,完全滤除,(,只有基波,),或达到稳定状态。,图,(a),给出了电网电流和负载电流的波形；图,(b),给出了电网电流和,APF,输出电流的波形。可看出，负载电流从,0,到额定电流,130A,时，经过,20ms,后,APF,完全补偿了谐波电流，这证明了,APF,的响应时间为,20ms,。,关键参数,参数,4,：响应时间,1,、响应时间指的是谐波电流被完全消除所需的时间。瞬时响应时间指的是开始出谐波的时间，有的厂家给出,us,级的瞬时响应时间,和响应时间,没有关联,。,2,、响应时间越小跟踪速度越快，可以应用于负载快速波动的场合。,3,、有的厂家给出的不是谐波电流被完全消除所需的时间，可能是消除,50-90%,谐波所需时间。,超过,40ms,的响应时间不适于负载快速波动的场合,。,设计选型,设计选型,选型计算,计算公式：,谐波电流,基波电流,电流谐波畸变率,衍生公式,：,S:,变压器视在容量,K变压器利用率,选型计算,简化计算,简化公式：,谐波含量,=,计算电流,THDi,总线补偿：,THDi,一般取,10%35%,负载补偿：,THDi,根据负载而定，一般为,15%100%,，典型值为,20%30%,选型计算,行业类型,谐波源负载,推荐,THDi,治理方式,办公楼宇,计算机设备，中央空调，各类节能灯、办公类用电设备、大型电梯,15%,集中治理,医疗行业,重要医技设备：核磁共振设备、加速器、,CT,、,X,光机等,20%,集中治理,通信机房,大功率,UPS,、开关电源,35%,集中治理,部分行业总线电流谐波畸变率记录表,选型计算,简化计算举例,某,通信机房,UPS,负载容量为,30kVA,，用户侧电压为,220V,，因为负载为,UPS,，其典型推荐,ThdI,取值为,35%,，根据谐波电流的简化计算公式可得：,每相负载电流,可以取,50A,；,每相估算谐波电流,故选用补偿电流为,30A,50A,的有源滤波器即可满足抑制谐波的需要。,APF,有源滤波器实现功能,完美的电能质量,并联型,APF,有源滤波器,APF,有源滤波器实现功能,1,谐波治理：,治理负载电流畸变,2,无功补偿：,补偿基波正序无功分量,3,三相电流不平衡：,补偿基波负序分量,补偿零序分量,并联型,APF,有源电力滤波器的实现方法,实验数据和波形（补谐波）,谢谢观赏！,倪丽丽,15610103605,