BZ-APF产品介绍

APF产品介绍北京电力自动化设备厂电能质量概述-定义北京电力自动化设备厂电能质量(PowerQuality)从普遍意义上讲是指优质供电，包括电压质量、电流质量、供电质量和用电质量。定义：导致用电设备故障或不能正常工作的电压、电流或频率的偏差内容：频率偏差、电压偏差、电压波动与闪变、三相不平衡、暂时或瞬态过电压、波形畸变（谐波）、电压暂降、中断、暂升等。理想的电能北京电力自动化设备厂电压电流幅值恒定、频率恒定(50Hz)的正弦波三相电压或电流相序互差120度功率因素为1u0TuAuBuCωt120°120°120°UBUAUC实际的电能电压骤降谐波/间谐波电压中断电压骤升瞬变闪变北京电力自动化设备厂—95电能质量电力系统频率允许偏差；GB12325—90电能质量供电电压允许偏差；GB/T14549—93电能质量公用电网谐波；GB12326—2000电能质量电压允许波动和闪变；GB/T15543—95电能质量三相电压允许不平衡度；GB/T18481—2001电能质量暂时过电压和瞬态过电压；GB17625.1—1998低压电气及电子设备谐波电流限值；IEEE标准1159—1995；EN50160；电能质量相关标准北京电力自动化设备厂《GB/T15945—95电能质量电力系统频率允许偏差》•一般不得超过±0.2Hz，最大可放宽至±0.5Hz《GB12325—90电能质量供电电压允许偏差》•10KV以下三相电压允许偏差为±7％•220V单相电压允许偏差为＋7％－10％《GB/T14549—93电能质量公用电网谐波》•380V系统电压总谐波畸变率小于5.0％，奇次谐波电压含有率小于4.0％，偶次谐波电压含有率小于2.0%《GB/T15543—95电能质量三相电压允许不平衡度》•公共连接点正常电压不平衡度允许值为2％，短时不超过4％，接于公共接点的每个用户所引起的不平衡度允许值为1.3％北京电力自动化设备厂《GB/T14549-93电能质量公用电网谐波》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（3、5、7、9、11...)偶次(2、4、6、8、10...)0.385.04.02.064.03.21.610353.02.41.2661102.01.60.8北京电力自动化设备厂北京电力自动化设备厂电能质量问题日益受到关注----社会对电能质量要求越来越高−大量基于计算机系统的控制设备和电子装置广泛应用，这些装置对电能质量非常敏感。−一个计算机中心失去电压2s就可能破坏几十个小时的数据处理结果或损失几十万美元的产值。−大型的集成芯片生产厂，如果其供电中断超过几个工频周波，就会造成芯片被毁。当今连续精加工的自动化生产线对不合格电力的容许度严格到只有1～2个工频周期。电能质量概述−大量的非线性负荷和扰动负荷接入公用电网对电能质量造成干扰和“污染”，造成电能品质下降。−半导体整流器、晶闸管调压及变频调速装置等非线性电力电子装置在现代工业中得到了广泛应用。−为解决电力系统自身发展存在的问题，直流输电、FACTS等技术不断投入实际工程应用。−电气化铁路、炼钢电弧炉等大功率、冲击性负荷迅速发展。−这些具有非线性、冲击性和不平衡性的负荷投入使用，使电网波形畸变越来越严重、谐波水平不断上升，引起电压波动和闪变以及三相不平衡，甚至引发系统频率波动等，对各种电力用户构成危害，甚至对电力系统的安全运行带来了直接或潜在的威胁和危害。北京电力自动化设备厂电能质量概述电能质量问题日益受到关注----电力污染日益严重当正弦波电压施加在非线性负载上时，电流就成为非正弦波，非正弦波电流在电网阻抗上产生压降会使电压波形也变为非正弦波，对正弦波做傅里叶级数分解，其中频率与工频相同的分量称为基波（也就是我们所说的50Hz正弦交流电流），频率大于基波的分量称为谐波。二、谐波危害-谐波定义北京电力自动化设备厂的谐波来自配电系统本身不间断电源（UPS）、直流电源、整流装置、充电器、变频调速器/直流调速装置、节能灯（荧光灯）、计算机和外围设备等二、谐波危害-谐波源北京电力自动化设备厂电网切换…外部变频器等大用电器大约20%的谐波来自于供电网的其他部分二、谐波危害-谐波源北京电力自动化设备厂不间断电源计算机充电器音像设备变频空调晶闸管调光设备电子节能灯等变频调速器直流调速系统整流设备中高频感应加热设备晶闸管温控加热设备焊接设备电弧炉电力机车二、谐波危害-谐波源北京电力自动化设备厂非线性负载•谐波电流将会使变压器铜损和磁滞损耗增加•谐波电压将会使变压器铁损增加使变压器机械噪声提高且产生额外的温升•谐波电压以正比于其峰值电压的形式增强了绝缘介质的电场强度降低设备使用寿命•零序谐波电流会在三角形接法的变压器绕组内产生环流，使绕组电流过流二、谐波危害-变压器北京电力自动化设备厂谐波电流会使导体过载、导致过热、发生绝缘破坏而烧毀谐波电压以正比于其峰值电压的形式增强了绝缘介质的电场强度降低设备使用寿命对高频率谐波电流，电缆呈现集肤效应(Skineffect),使额定载流量减少零序（3的倍数次）谐波电流会导致三相四线系统的中线过载、损坏二、谐波危害-电缆北京电力自动化设备厂因谐波电压与谐波电流产生额外的铁损与铜损,进而影响转动电机的机械效率；产生脉动转矩致使电动机振动加剧，影响电机寿命和输出转矩的稳定性；谐波电压以正比于其峰值电压的形式增强了绝缘介质的电场强度，降低电机使用寿命。二、谐波危害-电机北京电力自动化设备厂因电力线中的谐波电流或谐波电压会产生感应电磁场，将影响邻近信号线的传输品质干扰邻近的计算机系统的正常工作，导致重启或死机二、谐波危害-通信设备北京电力自动化设备厂引起系统谐振导致，电容器组、电抗器组及相关用电设备，因过电流或过电压而损坏或无法投入运行二、谐波危害-系统谐振北京电力自动化设备厂改变保护继电器的动作特性引起误动作、造成继电保护等自动装置工作紊乱；谐波延缓电弧熄灭，影响断路器的分断容量；使计量仪表特别是感应式电能表产生计量误差；干扰邻近的电力电子设备、工业控制设备，影响设备的正常运行。二、谐波危害-其它北京电力自动化设备厂二、谐波治理之意义防止系统共振，提高系统运行稳定性，保障系统安全提高设备运行安全性和可靠性，降低设备温升和损耗提高系统功率因数，提高线路和电力设备利用率消除电压、电流谐波污染和干扰，满足国家标准要求降低电力损耗、提高设备效率，节约电能。北京电力自动化设备厂、APFSVC、TCR、TSC……并联电容器、LC滤波器同步发电机、同步调相机二、谐波治理之方法方式无源电力滤波器有源电力滤波器工作原理低阻抗通道，使谐波电流向其内流入，旁路谐波基于数字信号处理技术和电力电子技术的滤波器，主动产生补偿谐波电流，抵消电源中的谐波成分谐波处理能力每次谐波需单独设计一个单谐振滤波器在一定范围内，主动响应，同时处理多次谐波系统或回路阻抗变化之影响系统阻抗变化时，存在谐波放大、系统共振的危险不受影响负载增加之影响可能超载而损坏无损坏危险，可满足工作，仅是滤波能力不足而已对负载变化响应跟随速度较慢（接触器投切）快，BZ-APF＜10ms提供无功补偿容量级差级差大无级差体积、重量大、重小、轻适用范围谐波成分及大小相对稳定，且谐波成分较简单谐波成分和谐波大小动态变化，且谐波成分丰富维护成本高很低二、谐波治理之产品北京电力自动化设备厂有源滤波器是可控电流源，主要作用是产生与谐波源谐波电流Ih具有相同的幅值而相位相反的补偿电流-Ih来达到消除的目的。2.与无源滤波器相比，具有以下特点：-具有自适应功能，实现动态补偿-可同时对谐波和无功功率进行补偿-受电网阻抗影响不大，不易与电网阻抗发生谐振三、有源滤波器介绍北京电力自动化设备厂三、有源滤波器介绍1.有源滤波器分为串联型和并联型两种，串联型成本大，安装复杂，效率低，很难退出维修，所以实际应用很少。基本大多数是并联型产品2.电压源谐波（系统产生的）原则上采用串联型，安装在特定的设备前。电流源谐波（用户产生的）原则上采用并联型，安装在特定的节点。既可以就地补偿，也可以异地补偿北京电力自动化设备厂硬件结构类似于变频器，根据储能元件的不同分为电压源结构（电容储能）和电流源结构。基本大多数是并联型产品2.谐波测量与提取技术3.电流跟踪技术、电压控制技术4.直流侧电压控制技术5.瞬时无功功率理论三、有源滤波器介绍北京电力自动化设备厂=(iLj+∑ih)+(-∑ih)=+电源非线性负载ISILILJ∑ih-∑ihBZ-APF滤波器BZ-APF有源电力滤波器基本原理框图北京电力自动化设备厂三、有源滤波器介绍北京电力自动化设备厂高端智能设备安全卫士——有源电力滤波器BZ-APF动态响应及时性：响应时间＜100μs，完全响应时间＜10ms便捷及时的远程监控功能：集中监控、GPRS远程控制功率损耗小：满载时≤模块总容量的3%低噪声设计：≤55dB（行业标准65dB）谐波滤除率＞95%功率因数＞0.98灵活的补偿方式：选定的各次谐波补偿可进行幅值设定三、有源滤波器介绍北京电力自动化设备厂三、有源滤波器介绍参数ABB施耐德赛博思源BZ瞬时响应时间＜500μs＜100μs＜300μs响应时间1ms＜100μs完全响应时间＜40ms＜10ms≤10ms（全响应时间）响应时间1ms＜10ms有功损耗＜3%额定模块功率＜3%额定模块功率＜3%设备额定输出容量＜3%额定模块功率＜3%滤波能力可高达97%＜5%＜5%＜5%＜5%滤波范围2～50次2～50次2～50次2～50次2～50次滤波程度设定可对每次谐波进行单独设置