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      • 有源電力濾波器在變頻器諧波治理中的應用
      • 日期:2019.06.15    瀏覽:169次    字體:       
      • 資訊簡述:

        變頻器諧波對設備帶來的影響可采取引入有源電力濾波器設備,該設備需要提供電源(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。

      • 變頻器諧波治理裝置


        什么是變頻器諧波

        變頻技術在大量的感性負載節能方面有著無可替代的地位,節約的電能有時能達到30%以上,效益十分可觀。隨著變頻器日益廣泛的普及和應用,其占電網總負荷的比例也越來越大。其中大部分額定電壓為三相380V交直交型變頻器。然而變頻器在運行過程中,需要對輸入電源用大功率二極管整流(或晶體管/逆變模塊)進行逆變,在其逆變過程中,在輸入輸出回路產生的高次諧波,變頻器諧波對供電系統、負載及其他鄰近電氣設備產生干擾。變頻器諧波是一個周期量的正弦波分量,其頻率為基波頻率的整數倍,變頻器諧波的幅值大小和諧波相對于基波的相位關系都是影響這個周期量的重要因素。通俗地說,基波頻率是50HZ,那么諧波就是頻率為100HZ、150HZ、200HZ...N*50HZ的正弦波。

        產生的危害

        通常來講,變頻器諧波對容量相對較大的電力系統影響不很明顯,而對容量小的電力系統,變頻器諧波產生的干擾就不可忽視,它對公用電網是一種污染。變頻器諧波污染對電力系統的危害是嚴重的,主要有以下幾個方面:

        1、變頻器諧波影響各電器元件正常工作
        變頻器輸出諧波對電動機的影響有:電機附加發熱使電機額外升溫;產生機械震動、噪音及過電流。變頻器諧波會使電力電容發生過載、過熱甚至損壞電容器。當電容器與線路阻抗達到共振時會發生振動、短路、過電流及產生噪聲。變頻器諧波電流會使開關設備在啟動瞬間產生很高的電流變化率,破壞絕緣。

        2、變頻器諧波降低電力設備使用壽命
        如變頻器電流諧波將會使變壓器的銅損增加。變頻器電壓諧波將增加鐵損,使其溫度上升,影響絕緣能力,并造成容量裕度減小。同時變頻器諧波也可能引起變壓器繞組及線間電容之間的共振。

        3、變頻器諧波的其它危害
        變頻器諧波將使繼電保護和自動裝置出現誤動作,并使儀表和電能計量出現較大誤差;變頻器諧波對其他系統及電力用戶危害也很大:如對附近的通信系統產生干擾,輕者出現噪聲,降低通信質量,重者丟失信息,使通信系統無法正常工作;影響電子設備工作精度,使精密機械加工的產品質量降低,設備壽命縮短,家用電器工況變壞等。

        為了解決上述的變頻器諧波對設備帶來的影響可采取引入有源電力濾波器設備,該設備需要提供電源(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。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視線路中的電流,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,并以脈寬調制(PWM)信號形式向補償電流發生電路送出驅動脈沖,驅動IGBT或IPM功率模塊,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。

        主要工作原理

        有源濾波器是用電流互感器采集直流線路上的電流,經采樣,將所得的電流信號進行諧波分離算法的處理,得到諧波參考信號,作為的調制信號,與三角波相比,從而得到開關信號,用此開關信號去控制單相橋,根據技術的原理,將上下橋臂的開關信號反接,就可得到與線上諧波信號大小相等、方向相反的諧波電流,將線上的諧波電流抵消掉。這是前饋控制部分。再將有源濾波器接入點后的線上電流的諧波分量反饋回來,作為調節器的輸入,調整前饋控制的誤差。
        變頻器諧波治理原理


        主要技術特點及功能

        電壓輸入范圍
        額定工作電壓為380V,可承受-40%~+20%的電壓波動,頻率為50/60Hz, 可承受+/-5%的頻率波動,適應各種不同工況的電能質量環境。同時,如果電壓波動超過上下限,機器自動閉鎖輸出,并 發出告警。


        自動限流
        自動限定在額定容量范圍內100%輸出,如果負載側諧波電流大于機 器額定容量,機器會在額定容量內繼續輸出電流補償諧波,不會發生過載導致自身超載或退出運行。


        負載短路保護
        可承受負載瞬間短路的沖擊,在短路消除后重新啟動。


        并聯獨立控制
        并聯接入電網,不會因機器故障導致電網發生斷電事故。多臺YW-APF有源電力濾波器并聯系統,如果一臺因故障退出運行,剩余的 機器仍能正常工作實現濾波功能。


        三相電流獨立控制
        各相電流獨立控制,單相注入電流,不受系統三相電流不平衡影響,中性線濾波能力為相線的三倍。


        IP防護等級及防雷保護
        IP保護等級為IP20,防雷保護能力為20kA。


        監控系統
        系統具備快速、完全的故障自檢功能,包括市電欠壓或過壓、母線 過壓或過流、風扇故障、功率器件過溫、輸入保險絲熔斷等各種故障自檢,所有故障均通過LCD顯示屏及LED運行狀態燈發出告警信號,同時機器自動采取相對應的操作保護系統。 監控系統在供電或斷電情況下可保存500條故障記錄,便于分析原因 及排除故障。

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