AccuSine有源电力滤波器

施耐德电气AccuSine有源电力滤波器应用案例介绍目录前言.....................................................................................................................2AccuSine在通信行业的应用......................................................................4AccuSine在半导体行业的应用.................................................................6AccuSine在石化行业的应用......................................................................8AccuSine在化纤行业的应用...................................................................10AccuSine在钢铁/中频加热行业的应用...............................................12AccuSine在汽车制造行业的应用..........................................................14AccuSine在海上石油平台项目的应用.................................................16AccuSine在直流电机谐波治理项目的应用........................................18AccuSine在实验室/自动化生产线的应用...........................................20AccuSine在医院项目的应用...................................................................22AccuSine在剧场/体育馆项目的应用....................................................241目的本资料将有助于您:——了解到严重的谐波问题已经成为不同行业用户高效使用电能的障碍；——意识到严重的谐波问题无处不在,或许已经存在于各自企业的配电系统当中；——了解到施耐德电气AccuSine有源电力滤波器已在各行业成功应用，解决复杂的电能质量问题。电网的谐波污染当正弦波电压施加在非线性负载上，电流就变成了非正弦波，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。对非正弦波作傅立叶级数分解，其中频率与工频相同的分量称为基波，频率大于工频的分量称为谐波。如今广泛使用的负载大部分为非线性负载，如整流器、变频器、UPS、电梯、空调、节能灯、复印机、家用电器等。这些非线性负载会产生大量谐波电流并注入电网中，使电压波形产生畸变。这种电压谐波污染会对电网和所有后端用户产生严重的危害。另外，冲击性、波动性负载，比如:电弧炉、焊接设备等,在运行中不仅会产生大量的高次谐波，而且造成电压波动、闪变和三相不平衡等电能质量问题，危害电网的安全运行。谐波限值相关标准●公用电网谐波标准根据《电能质量　公用电网谐波》（GB/T14549-1993），公用电网(380V系统)谐波电压（相电压）限值见下表：电网标称电压kV电压总谐波畸变率%各次谐波电压含有率：%奇数偶数0.385.04.02.0注入公共连接点的谐波电流允许值见下表：当电网公共连接点的最小短路容量不同于上表的基准短路容量时，按下式修正表中的谐波电流允许值式中Sk1——公共连接点的最小短路容量，MVA；Sk2——基准短路容量，MVA；Ihp——上表中的第h次谐波电流允许值，A；Ih——短路容量为Sk1时的第h次谐波电流允许值，A；前言标称电压(kV)基准短路容量(MVA)谐波次数及谐波电流允许值(A)23456789101112130.38107862396226441921162813241415161718192021222324250.381011129.7188.6167.88.97.1146.512IhSk1IhpSk22AccuSine有源滤波器具有响应速度快、滤波能力强、安装灵活、方便扩展的特点。应用瞬时无功理论提取谐波分量的AccuSine有源滤波器可以在100μS内响应负荷的变化，并且可以解决间谐波问题，可以同时消除2～60次谐波。AccuSine有源滤波器产品线齐全，包含了AccuSine/3L和AccuSine/４L两大系列，容量从最小的20A到最大的300A不等，可以满足不同用户的需求。AccuSine有源滤波器的安装尺寸小，容量较小的滤波器甚至可以采用壁挂的方式安装，节省了安装空间。由于AccuSine有源滤波器有着很强的扩展能力，不同容量的滤波器可以相互扩展，最高可达3000A，使得广大用户可以制定更加灵活的谐波治理方案和投资方式，亦可方便项目前期的设计工作。AccuSine有源电力滤波器工作原理AccuSine有源电力滤波器产品型号AccuSine/3L系列AccuSine/3L-50AAccuSine/3L-100AAccuSine/3L-300A额定补偿电流（A）50100300额定电压（V）208~480208~480208~480尺寸（mm,高×宽×深）1316×526×4701745×526×4701972×809×543AccuSine/4L系列AccuSine/4L-20AAccuSine/4L-45AAccuSine/4L-90AAccuSine/4L-30AAccuSine/4L-60AAccuSine/4L-120A额定补偿电流（A）20（30）45（60）90（120）额定电压（V）400400400尺寸（mm,高×宽×深）680×540×280780×590×3252×（780×590×325）AccuSine有源电力滤波器特点AccuSine有源电力滤波器的补偿方式根据AccuSine有源滤波器补偿对象的不同，AccuSine有源滤波器的补偿方式有局部补偿、部分补偿、总补偿三种方式。对单个设备进行滤波（局部补偿方式）对一个支路进行滤波（部分补偿方式）对所有低压负载进行滤波（总补偿方式）AccuSine有源滤波器具备内部的指令电流运算及检测电路，通过外部电流互感器实时采集电流信号，从负载电流中分离出谐波电流分量和基波无功电流，通过IGBT逆变出与系统的谐波电流大小相等、相位相反的补偿电流，实现滤除谐波的功能。并且也通过内部IGBT逆变出容性或感性的基波电流，实现动态无功补偿。AccuSine工作原理图3安装在墙壁上的AccuSine有源滤波器立式安装的AccuSine有源滤波器电源非线性负载400VACCT电机变频器＋电机AccuSine400VACCTUPSUPSAccuSine400VACAccuSine谐波源1谐波源2谐波源3...CT4AccuSine在通信行业的应用通信行业配电系统谐波的特点为了满足大规模数据中心机房的运行需要，通信配电系统中的UPS使用容量在大幅上升。据调查，通信低压配电系统主要的谐波源设备为UPS、开关电源、变频空调等。不同厂家的设备产生谐波电流含量有较大的差异，但普遍都偏高，THDi(电流总谐波畸变率)甚至超过了50%。5次、7次、11次谐波严重，有时也含有较大份量的3次谐波。并且这些谐波源设备的位移功率因数极高。谐波治理的用户价值通信系统的许多通信设备都对供电系统的电能质量比较敏感。随着业务量的快速发展，UPS、开关电源等非线性负载的容量剧增。非线性负载所产生的电力谐波会对通信系统产生干扰、降低通信质量、甚至引起通信设备故障。由于谐波的原因引起备用油机的电压畸变严重，从而导致通讯中断事故也时有发生。通过谐波治理，可以提高用户通信系统及配电系统的稳定性、延长用户通信设备及电力设备的使用寿命、并且使用户的配电系统更符合谐波环境的设计规范。AccuSine的应用●项目：浙江移动公司●问题描述：浙江移动公司两台250KVA的UPS在运行中产生了大量的谐波，和其它的非线性负载产生的谐波叠加,导致电压总谐波畸变率达到6.2%，不符合通信配电系统的要求。在用油机供电时电压畸变更大，UPS出现报警现象。●治理措施：应用1套AccuSine/3L-100A进行谐波治理。●治理效果：谐波大幅度下降，严格、全面符合各项国标要求，再未发生报警现象。AccuSine投入使用前AccuSine投入使用后THDi=34.8%THDi=2.6%类似项目成功案例北京网通公司、广州电信公司、广东移动公司…5AccuSine在半导体行业的应用半导体行业配电系统谐波的特点实测数据显示，大多数半导体企业的3次谐波非常严重,这主要是由于半导体企业中使用了大量的单相整流设备。３次谐波属于零序谐波，具有在中性线上汇集的特点，导致了中性线不堪重负，甚至出现打火现象，存在着极大的生产安全隐患。谐波还会造成断路器跳闸，耽误该行业极其宝贵的生产时间。3次谐波在变压器内形成环流，加速了变压器的老化。严重的谐波污染必然对配电系统中的设备的使用效率和寿命造成影响。67３次谐波治理的特殊性由于零序谐波的特殊性、变压器对3次谐波呈现出的低阻抗特性、以及无源滤波器不能协调无功补偿和滤波这两种功能的缺点都使得利用分流滤波技术的无源滤波技术一直无法交出令人满意的答案。应用AccuSine可以克服无源滤波技术一系列的固有缺点，甚至可以应用于不同的电压等级。AccuSine的应用●项目：上海华微电子●问题描述：上海华微半导体有限公司的1T3变压器下1N3和1N12回路主要是半导体检测线和电脑等非线性负载。严重的3次谐波造成中性线电流极大，并有打火的现象，配电系统不仅有火灾隐患，谐波更会影响到配电系统的安全稳定运行。●治理措施：应用2套AccuSine/4L-60A进行谐波治理。●安装示意图●治理效果：在投入Accusine/4L有源滤波器后，回路电流畸变大幅度减少，电流谐波总畸变率由75.7%降低为3.9%，中性线电流由185A降低到16A。从而消除了中性线打火的火灾隐患，为生产的安全、顺利进行奠定了必要的基础。类似项目成功案例上海华微电子、安徽恒善电子、顺德威特真空电子管公司…说明：可通过变压器耦合，AccuSine有源滤波器可以应用于不同的电压场合。AccuSine投入使用前AccuSine投入使用后THDi=75.7%THDi=3.9%208VCT600/11N3回路208V/400VAccusine有源滤波器CT600/1208V/400VAccusine有源滤波器1N12回路AccuSine在石化行业的应用石化行业配电系统谐波的特点由于生产的需要，石化行业中存在着大量泵类负载，并且不少泵类负载都配有变频器。变频器的大量应用使得石化行业配电系统中的谐波含量大大增加。目前绝大部分变频器的整流环节都是应用6脉冲整流将交流电转化为直流电，因此所产生的谐波以5次、7次、11次谐波为主。89类似项目成功案例抚顺石油、大连化工、辽阳石化…谐波在石化行业中的危害谐波在石化系统中的危害主要表现在对电力设备的危害以及在计量方面的偏差。研究表明，谐波电流会使变压器而产生附加损耗，从而引起过热，使绝缘介质老化加速，导致绝缘损坏。谐波的存在会使视在功率增加。不考虑谐波的情况下，视在功率S和有功功率P以及无功功率Q的关系为；在有谐波的情况下，必须考虑谐波功率D，其关系为；而D和Q一样，都无法转化为有用功。由此可见，谐波对变压器的使用效率产生重大的负面影响。同时，谐波对电力系统中的电容器、断路器、继电保护设备都有直接的负面影响。对于很多测量仪表，并不能测量出真实的均方根值而是测量出平均值，然后假想波形为正弦波，