上海地铁滤波器产品介绍abb

1、 BEJUM - 2GCS604011A0070 - 1 - 231203 - ABB 上海地铁产品介绍会上海地铁产品介绍会 刘骏刘骏 2006-10 ABB 动态有源滤波器系列动态有源滤波器系列 PQFI-PQFM-PQFK-PQFS BEJUM - 2GCS604011A0070 - 2 ABB 变频装置变频装置 AC M 功率因数高 (例如 0.96) 谐波含量高 无需无功补偿只要滤波! (需要避免过补偿) 交流传动 (VSD) BEJUM - 2GCS604011A0070 - 3 ABB 典型供电线路典型供电线路 电网高压侧电网高压侧 变压器变压器 一般负荷一般负荷电容柜电容柜变频装

2、置变频装置 U M BEJUM - 2GCS604011A0070 - 4 ABB 谐波来自电网谐波来自电网 U M 串联谐振串联谐振 BEJUM - 2GCS604011A0070 - 5 ABB 串联谐振串联谐振 在共振频率下呈现极低阻抗 阻抗阻抗 电压电压 电流电流 一定 固定 一定 高 固定 低 低 固定 非常高 U I Z BEJUM - 2GCS604011A0070 - 6 ABB 串联谐振案例串联谐振案例 M 250 MVA 800 kVA 6% 250 kvar250 kW450 kVA BEJUM - 2GCS604011A0070 - 7 ABB 串联谐振案例串联谐振案例

3、 0 100 200 300 400 500 600 700 051015202530 Frequency Harmonics Impedance mW W n S Q scT C 0 BEJUM - 2GCS604011A0070 - 8 ABB 谐波来自负荷谐波来自负荷 U M 并联谐振并联谐振 BEJUM - 2GCS604011A0070 - 9 ABB 并联谐振并联谐振 在共振频率下呈现极高阻抗 阻抗阻抗 电流电流 电压电压 一定 固定 一定 低 固定 低 高 固定 非常高 UZI BEJUM - 2GCS604011A0070 - 10 ABB 并联谐振案例并联谐振案例 0 100

4、 200 300 400 051015202530 Frequency Harmonics Impedance mW W n S Q scT C 0 BEJUM - 2GCS604011A0070 - 11 ABB 谐振频率谐振频率 n S Q scT C 0 短路容量 SscT = ST/Ucc 无功功率 QC BEJUM - 2GCS604011A0070 - 12 ABB 避免谐振避免谐振 n电容和电抗组合必然会在某个（些）频率下产生共振 共振点是无法避免的 n共振如果不被激发并不会产生问题 我们需要调整共振频率 BEJUM - 2GCS604011A0070 - 13 ABB 调整共振

5、点调整共振点 n将共振点调整到没有谐波的频率 电容串联电抗 BEJUM - 2GCS604011A0070 - 14 ABB 调整共振点调整共振点 U 根据电容器选择相应电 抗器 BEJUM - 2GCS604011A0070 - 15 ABB 调整共振点调整共振点 串联共振串联共振 频率频率 0 串联阻抗串联阻抗 R 电容性电容性 电感性电感性 BEJUM - 2GCS604011A0070 - 16 ABB 电容保护用电抗器电容保护用电抗器 n电抗器的表示 % ZL(50Hz) = p.ZC(50Hz) L = p/( C) | = 2 50 rad/sec BEJUM - 2GCS604

6、011A0070 - 17 ABB 典型电抗器典型电抗器 nExample: 7% reactor : n0 = 3.78 tuning on 3.78*50Hz = 189 Hz 用在存在用在存在5次谐波的网络次谐波的网络 nExample: 14% reactor : n0 = 2.67 tuning on 2.67*50Hz = 134 Hz 用在存在用在存在3次谐波的网络次谐波的网络 n其它其它: 5.67%, 6%, 12.5% BEJUM - 2GCS604011A0070 - 18 ABB 谐波带来的问题谐波带来的问题 v当电力系统中存在谐波时：当电力系统中存在谐波时： 1）电流

7、畸变）电流畸变 n增大电流均方根值# R . I2RMS = R . I12 + R . Ih2 n增大电流最大值 n电流波形畸变 2）电压畸变）电压畸变 n系统中出现高频次电压分量 U3 , U5， ， U7， U11， U13， n电压峰值波动 n电压波形畸变 谐波的表现形式谐波的表现形式 BEJUM - 2GCS604011A0070 - 19 ABB 谐波带来的问题谐波带来的问题 v谐波电流畸变谐波电流畸变电流均方根值增大电流均方根值增大 # R . I2RMS = R . I12 + R . Ih2 n电网中谐波电压增加，供电质量下降 n增加有功电流，用户用电量增加 n变压器损耗增加

8、，噪音增大，发热增加，寿命降低 n断路器误动作，过载保护提前启动 n发热增加，熔丝提前熔断 n谐波造成电容器因谐振损坏，导致功率因数低 n直接影响马达的转矩的大小和规律性，降低马达性能，增加废品率； n严重干扰发电机的运行，导致发电出力不足； 谐波带来什么问题？谐波带来什么问题？ BEJUM - 2GCS604011A0070 - 20 ABB 谐波带来的问题谐波带来的问题 v谐波电流畸变谐波电流畸变电流最大值增大电流最大值增大 n需要采用更大截面的电缆和导线 n形成电流冲击脉冲，降低电气设备的使用寿命和绝缘寿命 谐波带来什么问题？谐波带来什么问题？ 1 2 n 2 7 2 5 2 3 2 1

9、MAX IIIIIII BEJUM - 2GCS604011A0070 - 21 ABB n损坏敏感的电子通讯设备 n如：通讯设备，遥控设备，精密仪器，医疗设备； n控制和保护继电器误动作和寿命降低 n如：控制用PLC误动和损坏； n仪表错误显示 如：部分测量仪表受谐波干扰，影响测量精确度和真实性； n干扰电力线载波通讯 n电网谐波的存在直接影响电力线载波通讯的质量； 谐波带来的问题谐波带来的问题 谐波带来什么问题？谐波带来什么问题？ BEJUM - 2GCS604011A0070 - 22 ABB n电容器谐振故障损毁 n功率因数低 n电容与电感的谐振导致电容器损坏 谐波带来的问题谐波带来的

10、问题 谐波带来什么问题？谐波带来什么问题？ 频率 ZC # 1/f 电容过载 中性线滤波能力为对应相线的3倍； n可4台并机运行； n上下均可进线； n防护等级IP21； n安装尺寸：6006002150 mm BEJUM - 2GCS604011A0070 - 36 ABB ABB 动态有源滤波器动态有源滤波器: PQFM n三相三线动态有源滤波器，滤除相线谐波； n滤除谐波频率范围：2次谐波50次谐波； n同时滤除谐波种类：同时滤除20种谐波； n具备无功补偿能力和相不平衡补偿能力； n规格: 50/60 Hz n可8台并机运行； n上下均可进线； n安装尺寸：6006002150 mm；

11、 208 V-480V 480V-600V 600V-690V I A Small 70 100 100* I A Medium 100 I A Large 130 Nr harms 20 20 20 * Due to higher voltage ( 600V), the modules are de-rated suitably.) BEJUM - 2GCS604011A0070 - 37 ABB n三相三线动态有源滤波器，滤除相线谐波； n滤除谐波频率范围：2次谐波50次谐波； n同时滤除谐波种类：同时滤除20种谐波； n具备无功补偿能力和相不平衡补偿能力； n规格: 50/60 Hz

12、n可8台并机运行； n标准配置下进线，上进线需特别定购； n标准安装尺寸：8006002150 mm； ABB 动态有源滤波器动态有源滤波器: PQFI 208 V-480V 480V-600V 600V-690V I A Large 450 320 320* I A Small 250 180 180* Nr harms 20 20 20 * Due to higher voltage ( 600V), the modules are de-rated suitably.) BEJUM - 2GCS604011A0070 - 38 ABB ABB 动态有源滤波器动态有源滤波器: PQFS n

13、壁挂式安装和紧凑设计 (W x D x H : 585 x 310 x 700mm) n同一单元满足三相三线或三相四线 连接 (可以现场设定) n电压范围 : 208V-240V and 380V- 415V, 50/60 Hz n电流范围 : - 相线滤波电流 30 A 45 A 60 A - 零线滤波电流: 3x 相线滤波电流 n可4台并机运行（主从模块） n下进线 nIP30 防护等级 BEJUM - 2GCS604011A0070 - 39 ABB ABB 动态有源滤波器动态有源滤波器: PQFS n滤除谐波频率范围：2次谐波50次谐波 ； n同时滤除谐波种类：同时滤除15种谐波 ；

14、n可单独设定各次谐波滤波目标 n滤波能力高达97 n闭环控制精度高 n实现无极无功补偿 n目标功率因数设定范围感性0.6容 性0.6 BEJUM - 2GCS604011A0070 - 40 ABB PQF工作模式设定工作模式设定 高高 优先级优先级 低低 模式模式 1 滤波到设定滤波到设定 值值 最大程度滤波最大程度滤波 无功补偿无功补偿 模式模式 2 滤波到设定滤波到设定 值值 无功补偿无功补偿 最大程度滤波最大程度滤波 模式模式 3 滤波到设定滤波到设定 值值 无功补偿无功补偿 无功补偿设定无功补偿设定: - 不补偿； - 动态补偿 (补偿到用户设定的cos)； - 静态补偿 (固定补偿

15、到用户设定的无功功率Q)； - 三相负载不平衡补偿； BEJUM - 2GCS604011A0070 - 41 ABB 不同工作状态间的自动切换不同工作状态间的自动切换 最大程度滤波 并提供无功补偿 最大程度滤波 滤波到设定值 根据硬件条件滤波 负荷增加 负荷减少 BEJUM - 2GCS604011A0070 - 42 ABB 为什么要独立设定每一次谐波的滤波范围为什么要独立设定每一次谐波的滤波范围? n每一次谐波都能够被最优化滤除； n用户可以在需要滤除的谐波和暂时不需要滤除的谐波之间 合理的分配滤波器的能量； = 有效利用滤波器的能量使电网质量达到最佳； n用户可以把滤除各次谐波的大小到

16、国家标准或行业标准的 要求之内； =有效利用滤波器的能量，以降低滤波器的规格大小； BEJUM - 2GCS604011A0070 - 43 ABB n在2次谐波到50次谐波的范围内，PQFM/I 可以独立选择20种谐波 进行同时滤除(PQFK可同时选择15种)； n可以设定每一种要滤除的谐波的滤波范围； n滤波效率高 (通常情况下高达 97%) n采用闭环控制方式，滤波精度高； n能提供基于基波的相不平衡补偿和无切换的无功补偿； n具备不同的工作模式设定和不同工作状态的自动切换能力； 为什么选择为什么选择 PQF 系列动态有源滤波器系列动态有源滤波器 (1)? PQF是目前功能最全面和高效的

17、电网质量改善设备！是目前功能最全面和高效的电网质量改善设备！ BEJUM - 2GCS604011A0070 - 44 ABB n能适用于三相三线系统和三相四线系统，适应于不同电压等级和 不同的电流范围； n不受供电系统阻抗变化的影响； 例：变压器并联运行状态，备用发电机供电状态，母联开关闭合 运行装态 = 都能够达到最佳滤波效果 n采用了过载抑制控制技术，动态控制滤波器的输出电流； = 能让滤波器长时间工作在额定状态而不会发生过载； n能根据需要扩充功率模块： = PQFI/M: 最多 8 个功率模块PQFK: 最多4个功率模块 = PQFI/M: 不同规格大小的功率模块也可以组合扩充； 为

18、什么选择为什么选择 PQF 系列动态有源滤波器系列动态有源滤波器 (2)? PQF动态有源滤波器的效果最好，功能最齐全，而且能动动态有源滤波器的效果最好，功能最齐全，而且能动 态适应用户系统的变化！态适应用户系统的变化！ BEJUM - 2GCS604011A0070 - 45 ABB 为什么选择为什么选择 PQF 系列动态有源滤波器系列动态有源滤波器 (3)? n恢复供电后自动启动到断电前的工作状态； n能够进行远程控制； n6组可编程的数字信号接点用于用户对滤波器状态的监控； n具备RS232,RS485标准端口，支持 Modbus 通讯协议； n提供标准常开和常闭报警信号接点； n有功损

19、耗低 (例：100 A 单元在400V系统中仅 500 W 到 3 kW 损耗 ) n两组设定值对应系统两个运行状态； n采用标准化CT安装附件； n控制系统具备密码加密功能和控制器加锁功能； PQF 是根据用户的需要而量身定做的滤波器！是根据用户的需要而量身定做的滤波器！ BEJUM - 2GCS604011A0070 - 46 ABB 为什么选择为什么选择 PQF 系列动态有源滤波器系列动态有源滤波器 (4)? PQF动态有源滤波器适用于不同行业和不同的系统动态有源滤波器适用于不同行业和不同的系统! n选择耐用性和适用性强的组件； n合理的控制组件的数量； n不同模块之间的连接保持独立性；

20、 n配备专用的 DC 直流系统保护； n采用增强型输出单元； n标准的防护等级 IP21 ，更高的防护等级可以定制； n通过 UL 和 CSA 标准认证； n制造过程受ABB质量控制体系的监控； BEJUM - 2GCS604011A0070 - 47 ABB 为什么选择为什么选择 PQF 系列动态有源滤波器系列动态有源滤波器 (5)? PQF提供良好的用户界面和强大的网络分析能力提供良好的用户界面和强大的网络分析能力! n标准配置控制器； n易于设定和操作； n网络数据分析： = 数字量显示 = 柱状图显示； = 波形图显示； 所有重要的网络电气参数 n滤波器状态分析 = 滤波器状态指示； = 滤波器事件记录，包括故障记录； = 温度感应指示 n提供标准I/O接点用于用户监控； BEJUM - 2GCS604011A0070 - 48 ABB n高防护等级 (达IP41，需提前定制)； n状态指示灯； n温度传感器； n适用Modbus 通讯协议的RS232 - RS485 转换接口； n安装底座； nPQFI 上出线模式 n打印机 n适用于 DC drive 负