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...
APF有源電力濾波器,是采用現代電力電子技術和基于高速DSP(數字信號處理器)器件的數字信號處理技術制成的新型電力諧波治理設備。它由指令電流運算電路和補償電流發生電路兩個主要部分組成。指令電流運算電路實時監測線路中的電流,并將模擬電流信號轉換為數字信號,送入高速數字數字信號處理器(DSP)對信號進行處理,提前出負載諧波的部分,并以脈寬調制(PWM)信號形式向補償電流發生電路送出驅動脈沖,驅動IGBT(絕緣柵雙極型晶體管),生成與電網諧波電流幅值相等,極性相反的補償電流注入電網,對諧波電流進行補償或抵消,主動消除電力諧波。諧波的產生是由于正弦波電壓施加在非線性負載上,電流就變成了非正...
石油化工行業石化企業低壓配電系統主要諧波源:(1)機泵的變頻調速裝置(VVVF)工藝裝置或水系統使用變頻調速裝置主要目的是:a、節約能源某些機泵實際工作點(流量、壓力)可能偏離設計值,在一個較大的范圍內變化,用調節原動機(電動機)轉速的方法可以帶來明顯的節能效果;b、用調節原動機速率實現控制功能,取代工藝控制閥,避免控制閥的嚴重磨損;大多數變頻調速裝置整流環節為三相橋式可控整流,注入電源系統主要是5次諧波。(2)不間斷電源裝置(UPS)用于對一級負荷中特別重要的負荷供電,這些負荷包括:工藝過程控制DCS系統,配電系統的微機監控系統,火災報警系統以及工廠智能化信息管理系統等。UPS產生的...
伴隨著“雙碳”目標和“整縣推進”的提出,新能源發電的重要性日益突出,進一步推動了分布式光伏發電的發展。隨著發電比重的增加,新能源發電也逐步納入了能監局發電廠“兩個細則”的管理范圍,新能源發電帶來的電能質量問題日益受到重視,治理需求進一步加大。根據多方調研,存在以下電能質量問題:1.發電形式場景多樣化,分布區域光照強度不一,導致不同地方出力不同,電壓波動;2.系統分布式接入復雜,弱電網環境,接入電壓等級多樣,導致功率因數限制;3.存在發電安全風險,包括直流拉弧、自然雷擊、絕緣破損、逆變器諧波放大等情況;4.有一定運維難度,原因包括電站分散難管理、故障排查不及時、屋頂運維難度大等。針對...
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、企業長久經濟...
商業中心行業現代商業建筑更加注重智能化、現代化的同時,卻使得諧波、電壓波動、閃變、三相不平衡等電能質量問題變得尤為嚴重,所以APF有源電力濾波器對其供電系統非常重要。尤其對于商建等現代建筑,大量熒光燈、LED屏、變頻電梯、空調、風機、充電設備、UPS及電力電子設備等大量的使用現代化用電設備,絕大部分都屬于非線性負荷,極大加重了諧波危害,對電網兼容性提出更高的要求。商建行業平均功率因數在,功率因數處于偏低的狀態。熒光照明類設備和LED燈產生的諧波主要以3次諧波為主,電流畸變率為;整流類負載,如變頻器,目前大多數以6脈為主,產生5、7、11、13次諧波,5次電流較嚴重,畸變率為;諧波電流通...
伴隨著“雙碳”目標和“整縣推進”的提出,新能源發電的重要性日益突出,進一步推動了分布式光伏發電的發展。隨著發電比重的增加,新能源發電也逐步納入了能監局發電廠“兩個細則”的管理范圍,新能源發電帶來的電能質量問題日益受到重視,治理需求進一步加大。根據多方調研,存在以下電能質量問題:1.發電形式場景多樣化,分布區域光照強度不一,導致不同地方出力不同,電壓波動;2.系統分布式接入復雜,弱電網環境,接入電壓等級多樣,導致功率因數限制;3.存在發電安全風險,包括直流拉弧、自然雷擊、絕緣破損、逆變器諧波放大等情況;4.有一定運維難度,原因包括電站分散難管理、故障排查不及時、屋頂運維難度大等。針對...
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5、...
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(1)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。(2)要求...
APF典型應用場合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APF濾波器。預計本產品可以達到電氣鐵路APF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APF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。APF濾除電流諧波可以高效的濾除負荷電流中2...
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...
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...
對于單相整流電路非線性負荷而言,傳統的無源濾波器并不適用。這主要是由于其濾波效果較差,同時還會生成較大容性無功,而這部分容性無功既是非線性負荷不會用到的,也是整體電網所不需要的。因此,有關部門應當采用APF有源濾波器進行治理。在單獨使用此類APF濾波器對線路中諧波電流進行檢測的時候,能夠生成將其抵消的補償類電流。然而從整體效果上來看,此類APF濾波器只能夠確保安裝部位上游的諧波電流變小,卻不能對下游線路產生效果。所以,當對上述特征加以了解后,便能夠針對性地處理三次諧波污染,即將有源的APF濾波器安裝到存在三次諧波的下游線路中。除此之外,經過多年實踐可知,當濾波器距離三次諧波電流源頭...
隨著現代工業以及電力電子技術的不斷發展,用電設備越來越復雜多樣,由此引發了諸多用電質量的問題。一方面,除了功率因數低的問題之外,各種變流器等電力電子裝置的日益廣泛應用又為電網引入大量諧波;另一方面,大量的精密儀器非常容易受電力諧波的影響,對電能質量的要求越來越高。在用戶側對電能質量進行積極有效的治理已經勢在必行。電網電壓的波動、跌落、驟升、不平衡、諧波等除了影響電能質量敏感負荷正常工作外,還會有以下幾項危害:電壓暫降、中斷、暫升、瞬變等。針對這些問題的常見的治理手段主要有:電容補償、調諧補償、單相分別補償、動態投切補償、無源濾波、APF有源濾波等等。每種手段主要針對某個方面的問題治...
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(1)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。(2)要求...
APF有源電力濾波器與電容補償共同進行電能質量治理時,會存在一定概率的振蕩問題。系統發生諧振后相應頻率次的電流會增加,輕則導致客戶電網側諧振頻率次電流增加從而加劇諧波污染,重則導致配電系統中保護裝置動作或引起線路發熱造成火災和停機風險。一般來講,廠家在APF有源電力濾波器設備安裝前或者次開機時,通過投切電容性負載前后電網諧波的變化來獲取諧振信息,對相應次補償諧波電流進行幅值限制或者取消相應次頻率補償來解決諧振問題。但這種方式不能窮舉所有工況,自適應性差,仍然存在較大概率的諧振風險。我司使用自動識別并抑制諧振的方式解決諧振問題,該方法可以實時處理諧振問題并且不依賴任何現場參數具有靈活...
APF應用典型行業:4)、電氣化鐵道及城市軌道交通行業380V系統諧波補償,尤其是軌道交通電氣化鐵道10kV系統諧波及無功動態補償。5)、石化和天然氣行業采用中低壓變頻與調速的鉆機、潛油泵、風機等6)、電力行業發電廠采用變頻與調速的風機、水泵;中低壓系統對無功進行動態補償,應用在變電站7)、鋼鐵行業應用場合很多,各類交直交型、交交變頻的軋機,各類輥類負載電弧爐,轉爐、氧的升降系統,電焊機,壓焊機冶金行業(尤其是有色冶金行業)各類整流、電解設備8)、水處理行業污水處理設備,臭氧發生設備(日本早期的APF很多用于本場合)9)、水泥行業煅燒用的大型轉窯,變頻驅動的風機10.汽車工業電焊機,各...
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...
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...
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...
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1)、基于DC/AC電力電子技術的一種電源設備。2)、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...
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...
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...
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...
我國已先后頒布了6個有關電能質量的國家標準,即電力系統頻率允許偏差、供電電壓允許偏差、公用電網諧波、三相電壓允許不平衡度、電壓波動和閃變、暫時過電壓和瞬態過電壓。但在實際治理過程中面臨的1個很重要的問題是如何根據電能質量標準依法管理電能質量。電能質量問題的危害電網電壓的波動、跌落、驟升、不平衡、諧波等除了影響電能質量敏感負荷正常工作外,在沒有安裝APF有源電力濾波器的會有以下幾項危害:1、使電網中的元件產生附加損耗,降低發電、輸電以及用電設備的效率和使用壽命;2、導致繼電保護和自動裝置的誤動作,并可能使電器測量儀表劑量不準;3、產生機械振動、噪聲和過電壓,使變壓器局部過熱;4、諧波使電...
常見的如:在如今的電能質量環境下,單純的電容器補償(無調諧電抗器)應用于低壓電力系統當中時,往往會受到電力系統或者系統諧波的影響,而造成諧波的放大導致電容器壽命縮短,甚至其他嚴重事故。更需注意,當低壓系統中的諧波含量較高時,必須要考慮到無串聯調諧電抗器的低壓電容器組同變壓器將會形成一個串聯諧振回路。當系統中的諧波頻率靠近這個串聯諧振頻率時,將會產出諧振。在配電網中,并不是只有當頻率等于諧振頻率時才產生諧波放大,而是只要頻率接近諧波頻率時就會造成諧波放大,現代配電系統廣泛應用的非線性負載會產生寬頻率范圍的諧波。因此,不合理的無功補償會普遍引起諧波放大問題,所以必須要考慮采用消諧濾波補...
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...
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...
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...
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...