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諧波治理改造與成套

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諧波治理改造與成套

  • 所屬分類:諧波治理改造與成套

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  • 發布日期:2018/10/24
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圖片1.png


1.1 諧波產生

隨著電力電子設備的廣泛應用,電網的諧波污染日益嚴重,由諧波引起的各種故障和事故不斷發生,諧波危害越來越引起高度關注。當正弦電壓施加在非線性電路上時,電流就變成非正弦波,非正弦電流在電網阻抗上產生壓降,會使電壓波形也變為非正弦波。非正弦波可用傅立葉級數分解,其中頻率與工頻頻率相同的分量成為基波,頻率為基波頻率n倍的分量成為n次諧波。

當非線性負載工作時,就會產生大量諧波電流并注入電網中,使得電網電壓產生畸變。目前,產生諧波的主要設備:IT設備、變頻器、靜態轉換器、UPS、焊接設備、熒光燈和氣體放電燈、電弧爐和感應電爐等。

圖片2.png

1.2 諧波危害

a) 降低變壓器有用容量,增加變壓器損耗,引起局部過熱、振動、噪音大;

b) 加大線路損失,使電纜過熱,絕緣老化;

c) 導致中性線電流過大,嚴重發熱甚至造成火災;

d) 電容器過載發熱,加速電容器老化甚至擊穿燒毀;

e) 保護開關誤動作或拒動,導致區域性停電;

f) 影響電機正常運行和效率,產生震動和噪音,縮短電機壽命;

g) 可能產生諧振,放大諧波電流導致更嚴重的危害;

h) 縮短設備壽命或損壞設備;

i) 干擾通訊、電子類設備,產生誤差或數據丟失;

j) …………

1.3 有源濾波方案

目前,對低壓電力系統中的諧波治理方式主要分為無源濾波器和有源濾波器。其中,無源濾波器是通過L、C串聯,使其在某次諧波產生串聯諧振,使濾波器阻抗為零,從而起到吸收諧波的目的,但無源濾波器也存在許多不足:吸收諧波次數固定有限、響應速度慢、吸收效果不理想且有無功功率輸出、可能會產生諧振。所以,我們在此只建議和推薦有源濾波器方案。

1.3.1 有源濾波原理


有源濾波器采用Z先進的電力電子技術,與電網諧波源設備并聯運行,實時監視電網中諧波電流情況,并根據設定的濾波參數向電網注入相位相反的各次數諧波電流,實現濾除諧波的功能。

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1.3.2 有源濾波器應用

有源濾波器可以根據負載和配電系統實際狀況、位置和空間、濾波效果及工程預算等因素,靈活選擇治理形式和安裝位置:單獨就地形式、分區局部形式和集中形式,或混合形式。

圖片4.png



有源濾波器一般是并聯安裝在系統上,易于擴展,可以根據諧波電流容量選擇理想的組合及冗余方式:單機標準安裝和多機并聯安裝。

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1.4 PQF有源濾波器介紹

PQF有源濾波器采用ABB專利閉環控制技術,同時具備諧波濾除、無功功率補償和相平衡三重功能,Z大限度濾除諧波,并實時糾正測量誤差,提高濾波精度。

PQF有源濾波器分為PQFI、PQFM、PQFS,完全滿足不同場合的不同要求。

PQFI

圖片8.png 

適用于于三相三線電網、濾波容量大的重型工業等場合;

可以濾除2-50次諧波;

具有無功功率補償及相平衡功能;

模塊組合Z大容量可達3600A;

該系列產品標準柜體結構。

PQFM

圖片9.png 

適用于三相三線電網、濾波容量相對小的中型工業等場合;

可以濾除2-50次諧波;

具有無功功率補償及相平衡功能;

提供兩種安裝模式:

IP21柜體安裝和IP00安裝板安裝。

PQFS

圖片10.png 

適用于三相三線/四線電網,濾波容量較小的商業/民用/輕工業等場合;

可以濾除2-50次諧波,包括零序諧波;

具有無功功率補償及相平衡功能;

體積緊湊,特別適合空間有限的場合,可掛墻安裝也可安裝盤柜中。

技術數據

型號

PQFI

PQFM

PQFS

PQFS

連接方式

三相三線

三相三線/四線

電壓等級

V1:208-480V  V2:480-690V

208-240/380-415V

工作頻率

50/60Hz(±5%)

濾波能力

V1:250/450A, V2:180/320A

70/100/130/150A

30/45/60/70/80/90/100/120A

中性線濾波能力

----

----

3Iph

并聯模塊數量

Z多8個模塊并聯

Z多4個模塊并聯

冗余功能

主主 / 主從

濾波范圍

2--50次

選擇范圍

20次

15次

三線:20次/四線:15次

濾波設定

可對任意次諧波進行單獨設定

濾波能力

高于97%

反應時間

<0.5ms瞬時響應

響應時間

2個周波(濾除10-90%)

無功補償

可設定0.6(感性)--- 0.6(容性)

設備損耗

Z大為自身功率的3%

冷卻方式

強迫冷風/散熱風扇

編程和監測

PQF-Manager GUI/Modbus RTU界面(可選)/PQF- Link軟件(可選)

型號

PQFI

PQFM

PQFK

PQFS

安裝模式

柜式(PQFI-M)或IP00安裝板(PQFM)

壁掛式

尺寸(WxDxH

800x600x2150mm

600x600x2150(柜式)

588x326x795mm

498x432x1697(安裝板)

重量(kg

180A/250A:525kg

320A/450A:620kg

270kg(柜式)  150kg(安裝板)

120kg

顏色

RAL7035(淺灰色)

安裝要求

海拔

海拔1000m及以下,戶內安裝,環境干凈

環境溫度

-10℃至40℃

濕度

95%,無凝露

固定方式

底座固定(提供吊裝環)

電纜進線

底部進線

底部或頂部

底部進線

CT要求

3個CT(class1.0或以上精度)容量:5VA高達8個單元;副邊電流:5A;CT必須閉環結構連接

IP等級

IP21 / IP41(可選)

IP00 / IP21 / IP41(可選)

IP30

PQF有源濾波器的優點

a) 可濾除2-50次諧波,同時可濾除20個次數諧波,并可以自行設定濾波參數;

b) 閉環控制,精度更高

c) 濾波效率高于97%,響應速度快

d) 可同時進行濾波和無功功率補償

e) 具有相平衡功能

f) 并聯安裝、易擴展

g) 使用簡單、易維護

1.5 諧波測試

    我公司配備Fluke公司先進的 435II-U三相高級電能質量分析儀,可以應客戶要求,至客戶現場提供諧波測試的任務,并通過專業軟件對測量數據進行統計、分析,提供專業的諧波測試報告和諧波治理改造方案。

    同時,Fluke 435II-U三相高級電能質量分析儀是一款集電能質量和節能測試分析于一體專業儀器。 無論供配電系統發生任何棘手的問題,或者有任何潛在的電能損失, F435II-U 將幫助您發現問題,使您高枕無憂。儀器具有高級的電能質量測量功能、電能量損失成本計算功能和專業的 Fluke Power  Pioneer 分析及報表軟件,此型號可解決任何電能質量和能量損耗問題。

1.6 改造和成套方案

    我司綜合現場采集的數據和現場勘查的情況,也考慮到現場空間、治理效果及經濟等因素,通過與客戶前期進行有效溝通,確定諧波治理的形式(一般采用對變壓器低壓出線端采取集中治理的形式)。

    根據現場測試諧波電流數據計算出需要濾除的總諧波電流,并考慮到現場負載性質及防護等因素的影響,完成有源濾波器的選型。如選用ABB品牌的PQFS,我司將其安裝在自制柜體中(根據現場要求特殊定制),濾波器模塊進線增加保護開關。


 


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