电能质量,从普遍意义上讲是指质量供电,包括电压质量、电流质量、供电质量和用电质量。其可以定义为: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,其内容包括频率偏差、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、暂升以及供电连续性等。衡量电能质量的标注包括:电压偏差、频率偏差、电压三相不平衡、谐波和间谐波、电压的波动和电压的闪变。电能质量所涉及的小行业主要包括:1、无功补偿;按电压等级划分:主要分为高压无功补偿和低压无功补偿;按不同的产品和功能划分,主要无功补偿设备:TSC、LC型无源电力滤波器、SVC、STATCOM(SVG)。2、谐...
APF有源电力滤波器,是采用现代电力电子技术和基于高速DSP(数字信号处理器)器件的数字信号处理技术制成的新型电力谐波治理设备。它由指令电流运算电路和补偿电流发生电路两个主要部分组成。指令电流运算电路实时监测线路中的电流,并将模拟电流信号转换为数字信号,送入高速数字数字信号处理器(DSP)对信号进行处理,提前出负载谐波的部分,并以脉宽调制(PWM)信号形式向补偿电流发生电路送出驱动脉冲,驱动IGBT(绝缘栅双极型晶体管),生成与电网谐波电流幅值相等,极性相反的补偿电流注入电网,对谐波电流进行补偿或抵消,主动消除电力谐波。谐波的产生是由于正弦波电压施加在非线性负载上,电流就变成了非正...
石油化工行业石化企业低压配电系统主要谐波源:(1)机泵的变频调速装置(VVVF)工艺装置或水系统使用变频调速装置主要目的是:a、节约能源某些机泵实际工作点(流量、压力)可能偏离设计值,在一个较大的范围内变化,用调节原动机(电动机)转速的方法可以带来明显的节能效果;b、用调节原动机速率实现控制功能,取代工艺控制阀,避免控制阀的严重磨损;大多数变频调速装置整流环节为三相桥式可控整流,注入电源系统主要是5次谐波。(2)不间断电源装置(UPS)用于对一级负荷中特别重要的负荷供电,这些负荷包括:工艺过程控制DCS系统,配电系统的微机监控系统,火灾报警系统以及工厂智能化信息管理系统等。UPS产生的...
伴随着“双碳”目标和“整县推进”的提出,新能源发电的重要性日益突出,进一步推动了分布式光伏发电的发展。随着发电比重的增加,新能源发电也逐步纳入了能监局发电厂“两个细则”的管理范围,新能源发电带来的电能质量问题日益受到重视,治理需求进一步加大。根据多方调研,存在以下电能质量问题:1.发电形式场景多样化,分布区域光照强度不一,导致不同地方出力不同,电压波动;2.系统分布式接入复杂,弱电网环境,接入电压等级多样,导致功率因数限制;3.存在发电安全风险,包括直流拉弧、自然雷击、绝缘破损、逆变器谐波放大等情况;4.有一定运维难度,原因包括电站分散难管理、故障排查不及时、屋顶运维难度大等。针对...
近年来,随着个人计算机、可编程逻辑器件、可调速驱动装置、交流接触器等用电设备大量的投入使用,电网中的敏感性负荷却与日俱增,其特点是对电压暂降十分敏感,往往几个周波的电压暂降或供电中断都会导致设备跳闸,造成严重的经济损失。如金融行业、芯片制造行业、精密仪器制造行业、医院、半导体、电力电子、光学等,它们对电能质量的要求越来越高。无论是哪种类型的电能质量问题,主要的影响都在于造成了生产过程中断,从而引起经济损失。当然,造成生产中断的原因可能不同,但直接后果是相似的——经济损失取决于生产中断的持续时间和受影响的范围。虽然APF有源电力滤波器在建设初期会占用一定成本,但是从行业发展、企业长久经济...
商业中心行业现代商业建筑更加注重智能化、现代化的同时,却使得谐波、电压波动、闪变、三相不平衡等电能质量问题变得尤为严重,所以APF有源电力滤波器对其供电系统非常重要。尤其对于商建等现代建筑,大量荧光灯、LED屏、变频电梯、空调、风机、充电设备、UPS及电力电子设备等大量的使用现代化用电设备,绝大部分都属于非线性负荷,极大加重了谐波危害,对电网兼容性提出更高的要求。商建行业平均功率因数在,功率因数处于偏低的状态。荧光照明类设备和LED灯产生的谐波主要以3次谐波为主,电流畸变率为;整流类负载,如变频器,目前大多数以6脉为主,产生5、7、11、13次谐波,5次电流较严重,畸变率为;谐波电流通...
伴随着“双碳”目标和“整县推进”的提出,新能源发电的重要性日益突出,进一步推动了分布式光伏发电的发展。随着发电比重的增加,新能源发电也逐步纳入了能监局发电厂“两个细则”的管理范围,新能源发电带来的电能质量问题日益受到重视,治理需求进一步加大。根据多方调研,存在以下电能质量问题:1.发电形式场景多样化,分布区域光照强度不一,导致不同地方出力不同,电压波动;2.系统分布式接入复杂,弱电网环境,接入电压等级多样,导致功率因数限制;3.存在发电安全风险,包括直流拉弧、自然雷击、绝缘破损、逆变器谐波放大等情况;4.有一定运维难度,原因包括电站分散难管理、故障排查不及时、屋顶运维难度大等。针对...
生产设备多采用变频器控制,变频器为典型的非线性负载;在设备运行中产生的谐波会对系统中的其他电气设备造成危害,大量的谐波会造成变压器局部严重过热,谐波注入电网后会使无功功率加大,功率因数降低,甚至有可能引发并联或串联谐振,损坏电气设备以及干扰通信线路的正常工作。供电系统中的谐波问题已引起客户的重点关注,为保证供电系统中所有的电气,电子设备能正常、和谐的工作,客户决定采取有力的措施,抑制和防止电网中因谐波危害所造成的严重后果。主要负载以及其存在的电能质量问题,我们可以了解到,锂电池行业的生产过程中存在严重的谐波治理问题,其中主要的谐波问题在于生产过程中都在使用的变频器设备,它们主要存在5、...
电网谐波污染的产生产生谐波的主要原因是各类非线形负荷的大量增加使电压波形发生畸变,产生谐波电压和谐波电流。谐波污染是电网受到污染的重要原因,产生谐波的主要用电设备是大功率的可控硅整流装置如电气化铁路、电力牵引机车、电化学的电解装置和直流输电的换流装置等;主要有产生冲击负荷的装置如炼钢用电弧炉和钢铁轧机;节能型电器如节能灯和变频器;各种医疗装置和不间断电源和电子整流装置;自饱和电抗器和可控饱和电抗器;电力变压器的励磁回路等。电网谐波有效治理方案和措施(1)采取措施限制用电客户谐波电流注入电网。对具有谐波源负荷的用户应在业务扩充阶段审查其治理措施方案,如增加APF有缘滤波器。(2)要求...
APF典型应用场合6、电气化铁路电气化铁路一般使用直流电机拖动,因此是一个市政方面的主要谐波源。根据现有上海、北京等地电气化铁路的运行情况,大多数系统都安装了APF滤波器。预计本产品可以达到电气铁路APF滤波器国产化的作用。7、高精度自动化生产线高精度自动化生产线本身不产生谐波,但是对于电能质量有很高的要求,因此需要在高精度自动化生产线的供电侧安装APF有源滤波器,以降低谐波对生产线的影响。8、办公大楼、大型商业区等节能灯和空调集中场所办公大楼、大型商业区等节能灯和空调集中场所的谐波情况也非常严重,治理方法宜采用集中治理方法,以节省成本。APF滤除电流谐波可以高效的滤除负荷电流中2...
有效增加变压器,开关设备,电缆等的利用率,降低用电设备的投入。消除用电系统的谐波污染,安装APF有源电力滤波器、SVG静止无功发生器、智能电容电抗、DVR等电能质量治理治理设备,提供绿色安全的用电环境,延缓电缆绝缘老化,降低谐波导致的设备热损失,从增加设备使用寿命。避免补偿电容跳闸事故,为无功补偿与系统设备安全运行提供了保障,避免发生串联或者并联谐振,造成元器件损坏。消除因为谐波导致的一些保护设备误动作,以及测量仪表的计量不准确,也可消除因为谐波导致的通讯干扰,信号失真等现象。缓解系统中的三相不平衡问题,有效降低变压器和线路的耗损。减少中性线的电流,降低了配电变压器的运行温度,减少...
中性线上流过的是零序电流。正常情况下系统中的零序电流含量很低,但谐波中的三次、六次等三的倍数次谐波均属于零序分量,都会流过中性线,将在中性线上产生较大的损耗,并导致中性线严重发热,甚至可能起火造成火灾。电机受谐波电压畸变的影响较大。电机末端的谐波电压畸变,在电机里表现为谐波磁链。谐波磁链对电机转矩没有太大影响,但是它以与转子同步频率不同的频率旋转,在转子中感应出高频电流,其影响类似于基波负序电流的影响。谐波电压畸变将引起电机的效率下降、发热、振动和高频噪声。无功功率会增加馈线上电流有效值,增大线损,因此在此不再赘述。计算有源电力滤波器的节能性能时,只需计算出有APF源电力滤波器补偿...
对于单相整流电路非线性负荷而言,传统的无源滤波器并不适用。这主要是由于其滤波效果较差,同时还会生成较大容性无功,而这部分容性无功既是非线性负荷不会用到的,也是整体电网所不需要的。因此,有关部门应当采用APF有源滤波器进行治理。在单独使用此类APF滤波器对线路中谐波电流进行检测的时候,能够生成将其抵消的补偿类电流。然而从整体效果上来看,此类APF滤波器只能够确保安装部位上游的谐波电流变小,却不能对下游线路产生效果。所以,当对上述特征加以了解后,便能够针对性地处理三次谐波污染,即将有源的APF滤波器安装到存在三次谐波的下游线路中。除此之外,经过多年实践可知,当滤波器距离三次谐波电流源头...
随着现代工业以及电力电子技术的不断发展,用电设备越来越复杂多样,由此引发了诸多用电质量的问题。一方面,除了功率因数低的问题之外,各种变流器等电力电子装置的日益广泛应用又为电网引入大量谐波;另一方面,大量的精密仪器非常容易受电力谐波的影响,对电能质量的要求越来越高。在用户侧对电能质量进行积极有效的治理已经势在必行。电网电压的波动、跌落、骤升、不平衡、谐波等除了影响电能质量敏感负荷正常工作外,还会有以下几项危害:电压暂降、中断、暂升、瞬变等。针对这些问题的常见的治理手段主要有:电容补偿、调谐补偿、单相分别补偿、动态投切补偿、无源滤波、APF有源滤波等等。每种手段主要针对某个方面的问题治...
电网谐波污染的产生产生谐波的主要原因是各类非线形负荷的大量增加使电压波形发生畸变,产生谐波电压和谐波电流。谐波污染是电网受到污染的重要原因,产生谐波的主要用电设备是大功率的可控硅整流装置如电气化铁路、电力牵引机车、电化学的电解装置和直流输电的换流装置等;主要有产生冲击负荷的装置如炼钢用电弧炉和钢铁轧机;节能型电器如节能灯和变频器;各种医疗装置和不间断电源和电子整流装置;自饱和电抗器和可控饱和电抗器;电力变压器的励磁回路等。电网谐波有效治理方案和措施(1)采取措施限制用电客户谐波电流注入电网。对具有谐波源负荷的用户应在业务扩充阶段审查其治理措施方案,如增加APF有缘滤波器。(2)要求...
APF有源电力滤波器与电容补偿共同进行电能质量治理时,会存在一定概率的振荡问题。系统发生谐振后相应频率次的电流会增加,轻则导致客户电网侧谐振频率次电流增加从而加剧谐波污染,重则导致配电系统中保护装置动作或引起线路发热造成火灾和停机风险。一般来讲,厂家在APF有源电力滤波器设备安装前或者次开机时,通过投切电容性负载前后电网谐波的变化来获取谐振信息,对相应次补偿谐波电流进行幅值限制或者取消相应次频率补偿来解决谐振问题。但这种方式不能穷举所有工况,自适应性差,仍然存在较大概率的谐振风险。我司使用自动识别并抑制谐振的方式解决谐振问题,该方法可以实时处理谐振问题并且不依赖任何现场参数具有灵活...
APF应用典型行业:4)、电气化铁道及城市轨道交通行业380V系统谐波补偿,尤其是轨道交通电气化铁道10kV系统谐波及无功动态补偿。5)、石化和天然气行业采用中低压变频与调速的钻机、潜油泵、风机等6)、电力行业发电厂采用变频与调速的风机、水泵;中低压系统对无功进行动态补偿,应用在变电站7)、钢铁行业应用场合很多,各类交直交型、交交变频的轧机,各类辊类负载电弧炉,转炉、氧的升降系统,电焊机,压焊机冶金行业(尤其是有色冶金行业)各类整流、电解设备8)、水处理行业污水处理设备,臭氧发生设备(日本早期的APF很多用于本场合)9)、水泥行业煅烧用的大型转窑,变频驱动的风机10.汽车工业电焊机,各...
说到APF有源滤波器的应用领域,首先要知道,为什么要用有源滤波器?它有什么用呢?大家都知道,有源滤波器是用来治理谐波的,因此,它的作用就是滤除谐波。那为什么要治理谐波呢?因为谐波是有危害的,危害的种类有:a.造成电缆、电动机和变压器过热,导致其实用寿命下降或损坏;b.损坏敏感的设备,导致生产或者实验中断,造成重大损失;c.引发断路器误动作,区域性停止事故;d..造成电容器过载或因故障而损毁;e.导致中性线上出现大电流而引发系统故障;f..诱发电网谐振;g..电网中存在的谐波将降低供电效率;h.如谐波污染等级过高,将得不到供电部门的入网批准;再说简单点,用一句话表示就是:APF出现在...
半导体芯片制造业在国民经济中起着举足轻重的作用,相关企业的规模也越来越大,其供配电系统稳定、可靠的运维不仅是其安全生产的基本保证,还关系到产品质量和生产的顺利进行。集成电路芯片制造业属于资金和技术高度密集的精密制造行业,其生产有着明显的特点:?生产过程要求环境洁净度高,对温度和湿度均有较为严苛的要求。?生产过程中大规模使用电子器件和集成电路且自动化程度比较高。IC测试台、PLC控制的机械手、芯片制造用的晶圆机或变频控制的半导体机台都会产生大量的谐波,它们不但会造成机台设备自身的坏机现象,回流进电网的谐波电流还会引起其它回路的发热、电子开关误动作、供电电压不稳,甚至引起生产线停线、半成品...
电能质量,从普遍意义上讲是指质量供电,包括电压质量、电流质量、供电质量和用电质量。其可以定义为: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,其内容包括频率偏差、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、暂升以及供电连续性等。衡量电能质量的标注包括:电压偏差、频率偏差、电压三相不平衡、谐波和间谐波、电压的波动和电压的闪变。电能质量所涉及的小行业主要包括:1、无功补偿;按电压等级划分:主要分为高压无功补偿和低压无功补偿;按不同的产品和功能划分,主要无功补偿设备:TSC、LC型无源电力滤波器、SVC、STATCOM(SVG)。2、谐...
谐波标准要求越高,对无源滤波器而言,就是滤波支路增多,其硬件造价几乎是以指数速率增长的。而对有源滤波器而言,主要是增加控制的难度和复杂度,硬件的造价基本不受影响。在配电环境日益复杂和电能质量要求越来越严格,APF有源滤波器作为谐波消除装置的优点越来越突出。APF有源滤波器定义1)、基于DC/AC电力电子技术的一种电源设备。2)、实时跟踪负载电流,实时矫正畸变的电流波形为正弦波,净化电能质量。APF有源滤波器工作原理有源电力滤波器通过外部电流互感器,实时检测负载电流,并通过内部DSP计算,提取出负载电流的谐波成分,然后通过PWM信号发送给内部IGBT,控制逆变器产生一个和负载谐波电流大小...
作为国家提出的绿色电网、节能降耗已成为现代化企业努力的目标,也是企业急需解决的问题。作为地铁车站这类市政公共交通建筑的着重系统——配电系统。实现绿色电网实质上是解决电网中存在的各种电能问题,主要是涉及到谐波与无功问题两个方面,就某条地铁线目前的电力系统状态而言,其在低压配电系统中装设有源电力滤波器进行谐波治理,但APF实际未投入。系统中的谐波问题仍然存在,因此需对该站点进行详细的测试,同时为该线路的有源电力滤波器APF进行必要性评估,对后续新开线路的有源滤波器设置提出参考意见。目前城市轨道交通普遍存在的主要电能质量问题就是功率因数、电压波动与闪变及谐波问题等。当5KV和,夜晚期间一般所...
安装滤波器是治理谐波污染的又一有力武器,滤波器主要有两个种类:无源滤波器和APF有源滤波器。现今市场流行使用的无源滤波器主要是由电力电容器、电抗器和电阻这几个成分组合而成,但在投入使用时,会将其与谐波源并联在一起,这样可以发挥其滤波的价值,无源滤波器的优势较为明显,价格不高,构造简单,维护过程中操作简便,能够有效过滤掉高次谐波。有源滤波器,简称APF,作为当前有实力的检测和控制系统,具有突出的高实时性,反应灵敏,能够快速察觉电网中电流的变化,并及时跟随电网谐波电流的变化而采取相应的应对措施,它的优势可以总结为:无需分析负荷谐波频率,依靠供配电系统中产生的谐波,敏锐地采取措施;由于它自身...
中性线上流过的是零序电流。正常情况下系统中的零序电流含量很低,但谐波中的三次、六次等三的倍数次谐波均属于零序分量,都会流过中性线,将在中性线上产生较大的损耗,并导致中性线严重发热,甚至可能起火造成火灾。电机受谐波电压畸变的影响较大。电机末端的谐波电压畸变,在电机里表现为谐波磁链。谐波磁链对电机转矩没有太大影响,但是它以与转子同步频率不同的频率旋转,在转子中感应出高频电流,其影响类似于基波负序电流的影响。谐波电压畸变将引起电机的效率下降、发热、振动和高频噪声。无功功率会增加馈线上电流有效值,增大线损,因此在此不再赘述。计算有源电力滤波器的节能性能时,只需计算出有APF源电力滤波器补偿...
我国已先后颁布了6个有关电能质量的国家标准,即电力系统频率允许偏差、供电电压允许偏差、公用电网谐波、三相电压允许不平衡度、电压波动和闪变、暂时过电压和瞬态过电压。但在实际治理过程中面临的1个很重要的问题是如何根据电能质量标准依法管理电能质量。电能质量问题的危害电网电压的波动、跌落、骤升、不平衡、谐波等除了影响电能质量敏感负荷正常工作外,在没有安装APF有源电力滤波器的会有以下几项危害:1、使电网中的元件产生附加损耗,降低发电、输电以及用电设备的效率和使用寿命;2、导致继电保护和自动装置的误动作,并可能使电器测量仪表剂量不准;3、产生机械振动、噪声和过电压,使变压器局部过热;4、谐波使电...
常见的如:在如今的电能质量环境下,单纯的电容器补偿(无调谐电抗器)应用于低压电力系统当中时,往往会受到电力系统或者系统谐波的影响,而造成谐波的放大导致电容器寿命缩短,甚至其他严重事故。更需注意,当低压系统中的谐波含量较高时,必须要考虑到无串联调谐电抗器的低压电容器组同变压器将会形成一个串联谐振回路。当系统中的谐波频率靠近这个串联谐振频率时,将会产出谐振。在配电网中,并不是只有当频率等于谐振频率时才产生谐波放大,而是只要频率接近谐波频率时就会造成谐波放大,现代配电系统广泛应用的非线性负载会产生宽频率范围的谐波。因此,不合理的无功补偿会普遍引起谐波放大问题,所以必须要考虑采用消谐滤波补...
冶金行业炼钢企业:大量采用的是中频炉加热设备,变频驱动设备。电弧炉、中频炉在正常生产时会对电网造成高次谐波、电压闪变、电压波动、电压及电流不平衡。轧钢企业:轧钢机、打磨机、电机拖动设备,都是采用变频驱动的来实现的,在设备运行过程中会产生5、7、11、13次特征谐波。卷烟行业卷烟厂的负荷种类多,包括:a、生产设备:制丝生产线、卷机包生产线、装封箱等生产线上的生产设备;这些生产设备均为变频驱动设备,谐波污染严重;b、动力中心负载:包括风机、水泵等。有大量的变设备,谐波污染严重。油田平台工程行业海上石油平台钻井设备的电动机配置如下:2组泥浆泵组的电机、绞车电机、转盘电机、顶驱电机。每一段母线...
说到APF有源滤波器的应用领域,首先要知道,为什么要用有源滤波器?它有什么用呢?大家都知道,有源滤波器是用来治理谐波的,因此,它的作用就是滤除谐波。那为什么要治理谐波呢?因为谐波是有危害的,危害的种类有:a.造成电缆、电动机和变压器过热,导致其实用寿命下降或损坏;b.损坏敏感的设备,导致生产或者实验中断,造成重大损失;c.引发断路器误动作,区域性停止事故;d..造成电容器过载或因故障而损毁;e.导致中性线上出现大电流而引发系统故障;f..诱发电网谐振;g..电网中存在的谐波将降低供电效率;h.如谐波污染等级过高,将得不到供电部门的入网批准;再说简单点,用一句话表示就是:APF出现在...
有源电力滤波器(ActivePowerFilter,简称APF)是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置,它能够对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿。有源滤波器之所以称为有源,顾名思义该装置需要提供电源(用以补偿主电路的谐波),其应用可克服LC滤波器等传统的谐波抑制和无功补偿方法的缺点(传统的只能固定补偿),实现了动态跟踪补偿,而且可以既补谐波又补无功。如今很多企业由于大量的投入使用非线性负载,导致系统谐波含量超标,从而引发纯电容补偿电容炸裂、功率因素降低甚至会影响同一电网下方其他负载的正常运行,在一定程度上影响企业生产效率;而有源滤波器的出现能彻底解决这一难题,区...
冶金行业炼钢企业:大量采用的是中频炉加热设备,变频驱动设备。电弧炉、中频炉在正常生产时会对电网造成高次谐波、电压闪变、电压波动、电压及电流不平衡。轧钢企业:轧钢机、打磨机、电机拖动设备,都是采用变频驱动的来实现的,在设备运行过程中会产生5、7、11、13次特征谐波。卷烟行业卷烟厂的负荷种类多,包括:a、生产设备:制丝生产线、卷机包生产线、装封箱等生产线上的生产设备;这些生产设备均为变频驱动设备,谐波污染严重;b、动力中心负载:包括风机、水泵等。有大量的变设备,谐波污染严重。油田平台工程行业海上石油平台钻井设备的电动机配置如下:2组泥浆泵组的电机、绞车电机、转盘电机、顶驱电机。每一段母线...