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HITWEIHANAPF有源电力滤波器产品简介制造厂名称：哈尔滨威瀚电气设备股份有限公司地址：哈尔滨开发区哈平路集中区渤海路25号日期：二零零九年PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建哈尔滨威瀚电气设备股份有限公司－1－APF有源电力滤波器产品简介近些年以来，以计算机控制技术和功率半导体技术为基础和先导，现代电力电子技术逐渐成为一门新兴的学科并得到空前的发展。电力电子器件的工业市场和应用领域正在不断扩大，越来越多的电气用户对现代电力系统的电能形态提出了新的要求，具体表现为借助电力电子装置引入功率变换技术，以满足用户对频率、电压、电流的波形及参数的要求。但是，由于电力电子装置是一种非线性时变负荷，在运行时会产生大量谐波，由其造成的谐波污染对电力系统安全、稳定、经济运行构成潜在的威胁，给电气环境带来极大的影响，被公认为电网的一大公害。电能质量问题已引起了全世界的专家学者的关注，电力系统谐波及其治理已成为电力科技工作者首选的研究方向。哈尔滨威瀚电气设备股份有限公司针对工业企业中非线性用电设备在运行时产生大量谐波量，造成供电品质恶化，影响电气设备正常运行的问题，吸收国内外先进技术，并结合现代电力电子滤波领域的最新成果而研制成功APF有源电力滤波器（ActivePowerFilter）。该产品是一种用于动态滤除谐波的新型电力电子装置，能实时检测负荷电流中的谐波分量、基波无功分量，经微机快速运算，通过由大容量IGBT管组成的三相并联变流器向系统注入补偿电流，该补偿电流与负荷电流中的谐波电流大小相等，方向相反，互相抵消，最终保证流入电源变压器的系统电流是纯净的正弦波。该产品运行安全可靠，滤波效果显著，技术具有国际先进水平。1、工业现场主要谐波源谐波是一个周期电量的正弦分量，其频率为基波频率的整数倍，也称为高次谐波。谐波是由非线性用电负荷产生的，随着科学技术的发展，非线性用电设备迅速增加，用电系统的谐波含量严重超标，危及设备和电力系统的安全运行。由谐波引起的事故频频发生，已引起了有关部门的关注。系统中的谐波源可分为两大类：一是，含半导体非线性元件的谐波源；二是含电弧和铁磁非线性设备的谐波源。一般说来，电力电子装置是电力系统中数量最大的谐波源。这种装置的主要类型是多相换流装置，包括整流器、逆变器和变频装置，软启动等。具体讲，谐波源主要表现在以下几个方面：PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建哈尔滨威瀚电气设备股份有限公司－2－Ø工业用变频器，其内部含有种种开关电源，不间断电源，以及电压型变频器等产生的高次谐波对电网的谐波污染问题日益严重，引起工业系统控制开关误动作，给生产安全带来隐患；Ø工业用电弧非线性负载。如电弧炉，电弧焊，荧光灯等，由于其伏安特性为非线性，工作时电压和电流波形畸变严重，其产生的电压和电流高次谐波注入供电系统，引起供电系统电压和电流波形畸变；Ø电机产生的高次谐波，电机也属于非线性负载，在工作时产生电压和电流谐波；Ø电力电子装置中半导体变流器等非线性负载，产生的电压和电流多为非正弦波，其中包括了大量的高次谐波，将向供电系统注入高次谐波电流，引起供电系统电压和电流波形畸变。2、谐波对电网和其它系统的危害Ø对并联电容器的影响：首先，增加电容器损耗：谐波电流的存在，在电容器内产生附加功率损耗；其次，增加无功输出：由于谐波的存在，电容器发出的总无功，不仅包括基波无功，尚包括谐波无功；再次，会引起谐波过电压或过电流。谐波很容易引起电容器与系统间产生串联或并联谐振，造成电容器过电压或过电流。这是由于电容器装置的参数选择不当而发生的。上述现象均可引起电容器过热或击穿，从而导致电容器损坏，甚至爆炸起火。而发生谐振的现象，最为普遍且最严重。Ø谐波会导致继电保护和自动装置误动作，并使电气测量仪表计量不准确；Ø谐波影响各种电气设备的正常工作。谐波对电机的影响除引起附加损耗外，还产生机械振动，噪声和过电压。谐波还使变压器局部严重过热，使电容器，电缆等设备过热，绝缘老化、寿命缩短以至损坏；Ø谐波会引起电网中局部的并联谐振和串联谐振，从而使谐波放大，这就使上述非线性负载的危害大大增加，甚至引起严重事故；Ø谐波使公用电网中的元件产生了附加的谐波损耗，降低了发电、输电及用电设备的效率，大量的谐波电流流过中性线时会使线路过热甚至发生火灾；Ø谐波导致无功补偿器过负荷；也可使电容器组与系统发生谐振，毁坏电容器，严重时发生电气事故；Ø谐波对计算机和数控设备的危害：破坏程序，损坏数据，使信息丢失，严重时导致控PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建哈尔滨威瀚电气设备股份有限公司－3－制系统永久性损坏；Ø谐波会对邻近的通信系统通过电磁感应，静电感应和传导耦合等方式产生干扰。轻者产生噪声，降低通信质量，重者导致信息丢失，使通信系统无法正常工作。3、工作原理目前，谐波治理主要措施是采用在电网中加装滤波器的方案，用滤波器来消除电网中谐波。为抑制电力系统谐波，常用的滤波器有传统的LC无源滤波器和APF有源电力滤波器。APF有源电力滤波器按供电的类型包括直流有源电力滤波器和交流有源电力滤波器两类，实际应用中，大部分是交流型。从与补偿对象的连接方式来看，可分为并联型有源电力滤波器和串联型有源电力滤波器两大类。威瀚公司生产的APF有源电力滤波器属于交流并联型有源电力滤波器，该产品可以产生任意波形的电流，其基本原理是实时检测电网谐波，利用大容量IGBT管组成的三相并联变流器产生与之大小相等相位相反的电流注入电网，电网谐波电流与APF输出的电流正好相互抵消，从而达到实时滤除谐波电流的目的。与传统的LC无源滤波器相比，APF有源电力滤波器具有滤除各次谐波、抑制闪变、自动跟踪补偿变化的无功等技术优势。APF能够避免谐波产生的谐振，可以大大改善供电质量，消除影响供电质量的主要因素，满足供电系统规范对谐波的要求。APF有源电力滤波器一次系统图4、APF有源电力滤波器技术优势Ø主电路采用PWM控制变流器构成并联型有源电力滤波器，控制回路采用双闭路跟踪控制技术，采用高速大容量DSP计算机芯片，实时、快速检测出负荷电流中的谐波电源PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建哈尔滨威瀚电气设备股份有限公司－4－分量和无功分量，准确输出补偿电流，滤波效率好。Ø有源电力滤波器对负荷进行动态跟踪滤波，可快速响应，动态改善总谐波畸变率，满足国家对谐波治理要求；Ø可根据用户负荷的特点，控制方法灵活多样，可随机设定。包括以下三种方式：（1）只考虑滤除负荷中的谐波电流。（2）只补偿负荷中的无功功率，这种补偿是无级连续可调的。可实现感性、容性无功双向补偿，使系统功率因数始终接近于1。（3）既要滤除负荷谐波电流，又能补偿系统无功功率。Ø既可实现三相同步补偿，又可对三相不对称负荷实现分相补偿。从根本上解决因三次谐波电流造成变压器中性线电流过载的难题。Ø受系统电网阻抗变化的影响不大，不用担心滤波器与电网阻抗发生并联谐振的可能，克服了传统的LC无源滤波器的缺点。Ø单台APF有源电力滤波装置就能对2次~50次特征谐波广谱范围内进行补偿，装置简单，克服了传统的LC无源滤波需要多组单调谐滤波支路的缺点。Ø能自动跟踪电网频率的变化，滤波效果不受电网频率变化的影响，克服了传统的LC滤波对频偏依赖性过强的缺点。Ø即使滤波对象的谐波电流超出有源滤波装置的额定输出电流，也不会出现有源滤波装置过载，保证设备安全运行，这是传统的LC无源滤波装置做不到的。Ø采用大容量，高清晰的人机界面彩色触摸屏，能实时显示系统的电压、电流、谐波、功率因数等各项电气参数，菜单中文显示，图文并茂，显示界面能触摸设定，人机对话。可实时显示装置运行参数和历史事件记录。通过485接口，可与上位机进行通讯。Ø多台APF有源电力滤波装置可以同时并联使用。ØAPF有源滤波装置可与TSC动态无功补偿装置组合在一起使用，增大无功功率补偿能力和补偿精度；APF有源滤波装置可与TSF无源滤波装置组合在一起使用，增大谐波滤除能力和滤波精度。Ø滤除系统谐波，避免谐波谐振，防止谐波放大，提高电网电能质量，保证电气设备的正常运行。Ø控制器实现全数字化，液晶显示，具有联网通讯功能。Ø适合于国内电网频繁波动的场合。PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建哈尔滨威瀚电气设备股份有限公司－5－Ø强大的开发能力和良好的售后服务。5、技术参数Ø产品型号：APFØ工作电压：380V、440V、520V、660V（±20%）Ø电源频率：50/60HzØ最大谐波电流等级：50A、100A、150A、200AØ可滤除谐波次数：2~50次谐波Ø滤波精度：＞90%Ø响应时间：＜10msØ运行环境温度：-5℃~+45℃Ø控制器：可测量、显示和记录电网参数值；人机接口采用液晶+键盘的方式；具有上电自启动、上电自检、复归及过电压、低电压、防投切振荡等功能，提供计算机接口RS485。6、APF与传统滤波器主要性能比较目前，国内外应用最为广泛的滤波器是传统的LC滤波器，这种滤波装置结构简单。但传统LC滤波器有以下几个缺点：Ø电源及线路的阻抗影响滤波特性，即滤波特性受电网阻抗和运行状态影响。Ø容易和系统发生并联谐振，电源端的阻抗和无源滤波器会产生谐振，导致某些谐波放大。Ø滤波支路过载时，容易出现无法正常运行的现象。Ø一条LC支路只能滤除一种频率的谐波，在现场谐波成分复杂的情况下，需要加多个滤波支路。与传统的LC滤波器相比，APF有源电力滤波器具有动态滤除高次谐波、抑制闪变、补偿无功、自动跟踪随时变化的负荷等技术优势。APF滤波效果受系统电网阻抗变化的影响不大，不用担心滤波器与电网阻抗发生并联谐振的可能。单台APF有源电力滤波装置就能对2次~50次谐波广谱范围内进行补偿，装置简单，克服了传统的LC无源滤波需要多组单调谐滤波支路的缺点。7、APF有源电力滤波器的技术承诺PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建哈尔滨威瀚电气设备股份有限公司－6－威瀚公司十分珍视各界用户给予的关注和支持，并有信心和决心使广大的用户通过安装威瀚公司的产品获得更大的经济效益。因此，威瀚公司向广大用户郑重承诺：Ø自合同签订之日起，45天内即可完成设备生产，并且，可运输到厂家指定的安装地点。如果现场具备安装条件，并得到现场的必要配合下，调试只需要1天时间。Ø供方负责对需方人员进行培训，培训内容涉及设备的使用及维护。Ø保修期为一年，在保修期内按产品使用说明书正常使用时，如果出现质量问题，免费服务，并更换相应器件；我公司还可为用户进行控制器硬件及软件的升级。Ø我公司定期上门进行产品质量跟踪服务，在确保优秀Ø产品质量的同时，紧跟世界高科技步伐，根据用户要求，免费为用户升级，并可提供相关的技术服务。同时，我公司在北京、长春、上海、沈阳、广州等地设立了办事处，以期为用户提供及时的售后服务。PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建