有源滤波器选型手册

1、 德殷能源科技(上海有限公司是一家致力于能源领域的高科技企业,始终专注于电能质量治理、电力设备与安全的系统解决方案,全面挖掘电力能源的应用效率与潜力,是电能质量综合治理方案的设计者和践行者。德殷能源科技(上海有限公司集研发、设计、生产、销售为一体,主要产品有:有源电力滤波器(、动态静止无功发生器(、动态无功补偿及滤APFSVG波装置(、绝缘材料等。广泛应用于汽车制造、机械重工、石油、橡TSC TSF(塑胶、电子、化工、铁路地铁、智能建筑、医院、市政、钢铁、水泥、水处理、烟草、电力、电信、银行、造纸、半导体等近个行业。30德殷能源科技(上海有限公司由一批高素质的资深行业精英组建而成,引进德国领先

2、技术和精密实验检测设备。公司秉承“上善若水,厚德载物”的经营理念,铭记:有德创新、共赢丰殷。我们将加强与上海交大的校企合作,以先进的技术、可靠的产品和优质的服务为客户经济高效安全生产保驾护航!为维护自然、成就自然贡献德殷人的力量! 公司简介德殷能源 电能质量专家DOW有源滤波器一体方案电网谐波无功三相不平衡 运用行业半导体、轨道交通、电信、银行、医院、市政、智能建筑、石油化工、电力、电子、采矿、造纸、印刷、汽车制造、机械重工、海洋石油、 污水处理、水泥、烟草行业、塑胶、橡胶.电能质量治理的效益整流装置、充电装置变频器、直流调速器直流电源、充电机电弧炉、感应加热设备焊接设备电气化铁路、船舶电驱动

3、空调等家用电器照明设备不间断电源、UPS EPS计算机等办公设备常见谐波源如下 主要特点 DOW DOW0.00%1.00%2.00%3.00%4.00%5.00%6.00%7.00%8.00%满载2/3载半载德殷能源APF 其他公司APF25DOW 系列-有源滤波器产品型号及含义DOW 3L 400V 100A RAPF 额定电流/容量等级:25-600AR H :壁挂式 :机架式 缺省:柜式额定电压:400/690VAPF :有源电力滤波器接线方式:3L 代表三相三线,4L 代表三相四线德殷能源品牌 【注】 1、可以通过实测数据确定补偿电流或通过配电系统详细信息(变压器、负荷情况等计算补偿

4、电流; 2、三相四线系统需要配置3个CT (用于A 、B 、C 三相;3、三相三线系统需要配置3个CT (用于A 、B 、C三相;三相三线主电路图三相四线主电路图400V 三相三线主电路图690V技术规格产品描述DOW滤系列有源电力波器是一种真正有效的谐波治理解决方案,采用先进的有源谐波补偿技术动态消除电网谐波。实时检测非线性负载产生的电流波形,分离IGBT出谐波部分,再通过逆变电路的输出等同反向谐波电流,以抵消负载谐波,确保从电网吸取的电流为正弦波,实现谐波消除功能。此外还能提供超前或滞后的无功电流,用于改善电网的功率因数,实现动态无功补偿。DOW工作原理工作原理断路器合闸后,采用首先通过预

5、充电电阻对直流母线的电容器进行限流充电,这个过程会持续几秒钟, DOWUdc是防止上电后对直流母线电容器的瞬间冲击。当母线电压达到预定值后,预充电结束,主接触器闭合。直流IGBT电容作为储能元件,为通过逆变器和内部电抗器向外输出补偿电流提供能量。通过外部实时采集电流信号发送至信号处理电路,然后再送给控制器,控制器将基波成分分离, DOW CT FPGADOW并提取出所有的谐波;控制器会将采集到的谐波成分和已发出的补偿电流比较得到差值作为实时补偿信号输IGBT出到驱动电路,触发变换器将补偿谐波电流注入到电网中,实现消除滤波的功能。DOW内部原理检测Long History of Integrat

6、ed Technology长期形成完整的核心技术 诊断分析 监控 集中治理选型参考图表 集中治理时,选择的DoW 有源滤波器容量应根据变压器低压母线的总谐波电流有效值选择。就地治理选型参考图表1.上面的表格在假定设备的自然功率因数为0.9且在满载工作状态下计算出来的谐波电流。2.上面的表格第三行表示该负载推荐选取的电流总谐波畸变THDI。3.未列部分,根据容量的比例算出相应的谐波电流值。如200KW设备的谐波电流值是100KW的两倍。 就地治理时,选择的DOW 有源滤波器容量应根据补偿支路的总谐波电流有效值选择。医院作为救死扶伤的特殊类型建筑设施,本身属于一类用电负荷。电力谐波从供电系统可靠性

7、和设备正常功能发挥等方面影响医院的设施设备。在医院配电系统中,谐波产生于大量的电子设备,如:开关电源、不间断电源(驱UPS 、动电梯和其他电动设备的变频调速装置、空调系统和应急照明系统等。近年来许多医院中新增了大量技术尖端、价值昂贵的精密治疗和诊断仪器设备,包括数字减影仪核磁共振仪(、螺旋、射线摄像系统、脑电图、心电图、生化实验仪等各种检MRI CT X 测仪器等等。供电的可靠性和电源质量净化度直接关系到上述设备本身的安全和正常工作条件。电力谐波会直接导致上述依赖微处理器技术的设备的同步失调和数据错误,而谐波谐振引起的共模干扰和过电流将直接危害设备内部电子线路的安全,会导致击穿或放电,给医院电

8、气安全与医院医疗和检测设备的正常工作带来了严重危害,已成为医院手术环境危害的重要因素,所以对谐波的治理很有必要。电能质量特点DOW 在案例分析 医疗DOW APF 4L400V200A DOW APF 4L400V200A波形对比DOW 使用前DOW 使用后电能质量特点近年来,各种现代化楼宇建筑向楼宇自动化方向迅速发展,逐渐成为城市及国家发展的一个重要参照物。高层建筑楼宇自动化系统(设备自动化系统、办公自动化系统、通信自动化系统中的大量自动化设备需要高质量的电源,但这些设备中相当一部分由于具有非线性负载特性,成为引发低压供电系统谐波畸变的扰动源。这些谐波源对供电系统造成严重污染,使电能质量下降

9、,不仅给楼宇中的电气设备和电子 设备带来严重危害,甚至对整个楼宇智能化系统产生不良影响。DOW 使用前DOW 使用后 波形对比DOW APF 4L400V50A DOW APF 4L400V50A配电图DOW 在案例分析 现代建筑 从保障通信业大规模数据中心用电高可靠性运用的设备来讲,是不可或缺的一部分,通UPS 信低压配电系统主要的谐波源设备为、开关电源、变频空调等。在当今的大中型的生产UPS UPS 中,较多采用脉冲可控硅整流型技术,这种方案因其出色的可靠性和较高的效率备受青睐。然6而,脉冲可控硅整流型大多都具有输出电流谐波分量偏大的缺点,虽然不同厂家的设备产6UPS 生谐波电流含量有一定

10、的差异,但普遍都偏高,有的电流总谐波畸变率甚至超过了THDI (。谐波以、和次为主,还有少量的高次谐波。如果不采取必要的谐波治理措施,50%571113会对输入电网带来严重的谐波污染。严重时,还可能会危及输入电网以及跨接在该电网中的各种用电设备的安全运行。电能质量特点 波形对比DOW APF4L400V50ADOW APF4L400V100ADOW 使用前DOW 使用后DOW 案例分析通信/IDC 机房电能质量特点现代社会沟通交流越来越密切,广电、会议中心是沟通交流的重要场所。广电、会议中心电气设备中,大量的自动化设备需要高质量的电源,如个人电脑、照明灯具、办公自动化设备以及仪器仪表等设备,这

11、些设备所产生谐波的特性表现为典型的三次谐波,但最大的谐波源是灯光的可控硅调光装置,可控硅调光装置引起电流波形畸变,使谐波问题尤为严重。可控硅调光器是目 前舞台上的主流调光器。可能会影响到其他精密设备的运行,干扰舞台的正常工作。波形对比DOW APF4L400V120ADOW使用前DOW使用后DOW在案例分析 广电及会议中心随着现代城市的迅速发展,城市轨道交通越来越重要。城市轨道交通牵引供电系统 采用整流机组向电动车组提供直流电源,是主要的谐波源;而动力照明、信号供电系统是第二大谐波源。轨道交通低压配电系统的用电设备纷繁复杂,其中如空调、水泵及风机、电梯机房网络设备、灯光调控系统、消防系统、监空

12、系统和其他电力电子设备分布在整个轨道交通的应UPS 用现场造成了恶劣的谐波环境,对电力系统和设备的安全正常运行造成了极大威胁。电能质量特点 配电图波形对比DOW 使用前DOW 使用后DOW APF4L400V300ADOW 在案例分析 轨道交通现代的大型主题公园,新奇趣项目种类繁多,各种游乐项目大多数使用了电力传动设备。电力传动设备主要使用了现代电力电子技术,如直流传动系统和变频传动系统。由于这两类设备使用了大功率整流电路,主题公园的灯光调控系统(包括大面积的显示屏也是一LED 个不容忽视的谐波源。谐波的存在,会使控制设备损坏或出现误动作的几率大大增加。电能质量特点 配电图波形对比DOW 使用

13、前DOW 使用后DOW APF 4L400V100A DOW APF 4L400V100ADOW 在案例分析 主题公园 电力是港口的主要能源,随着港口行业的蓬勃发展,在带动了其他行业发展进步的同时,对电能的需求量也逐渐增大。由于电力电子技术的发展,港口设备普遍采用晶闸管供电的直流系统或交流变频调速系统,且数量逐年增长。这些电能的变换装置及其用电设备都是非线性负载,是典型的谐波源。他们在工作时不仅向电力系统吸收大量的冲击性无功功率,影响电网电压的稳定性,而且还对电网注入大量的谐波,严重影响电网电能质量。电能质量特点 波形对比配电图DOW APF4L400V100ADOW 使用前DOW 使用后DO

14、W 在案例分析 港口码头随着需求的增加,的上下游产业都非常高速成长,因此生产原料的设备蓝-宝石LED TV LED 炉得到了广泛应用。宝石炉是通过三相或两相电源供电。这两种供电方式有共同的特点是以降低电压来实现加热,满足晶体生产所需要的最合适的环境温度。其电路设计均采用整流电路。整流电路是典型的非线性电路,因此宝石炉设备在工作时给电网系统带来了严重的谐波污染。DOW APF 4L400V200A200A 单机并联电能质量特点配电图DOW 使用前DOW 使用后DOW 在案例分析蓝宝石随着蓄电池企业电池老化设备的大量应用,产生高次电流谐波严重污染供电电网,使供电变压器严重发热,电容器及电力电缆等设

15、备的运行损耗增加。尤其是由可控硅构成的三相桥式整流装置作为蓄电池生产过程中的化成设备被大量使用,它对电网而言是一种大功率电力电子非线性负载,谐波污染严重,对电网危害较大。电池化成设备在电网中产生了高次谐波,一般情况下电流谐波总畸变率大于。在实际工作过程中,由于电池化成设备的路数相当THDI 20%多(一般是路左右。当可控硅导通角度较大时,可达严重威胁电网1000THDI 30%-60%, 安全。电能质量特点 配电图DOW APF 4L400V200A波形对比DOW 使用前DOW 使用后DOW 在案例分析 电池制造 在国际油价上涨环境污染的今天,人们追求经济低碳环保的出行方式,使用电力驱动是新能

16、源汽车的必然之路。为电动汽车提供电力的充电设备是大功率非线性负荷,在整流的过程中产生大量的谐波,其交流侧存在严重的谐波污染。同时,充电设备处于不同的工作状态时负载率也随之变化,谐波电流可能会极大,系统电压产生很大畸变。任何设备对输入电压都有严格要求,严重的电压畸变不但会影响设备寿命而且可能会导致事故。谐波还占用变压器容量,既给电网造成污染,又增加系统扩容成本。因此用户必须进行治理,达到真正环保低碳经济的目的。电能质量特点 配电图DOW APF 4L400V100A波形对比DOW 使用前DOW 使用后DOW 在案例分析 新能源汽车石油是当今世界主要能源之一,由于石油储藏位置特殊性,需要用专用的石

17、油钻井平台进行开采。石油钻井平台供电系统主要负荷包括绞车、转盘、泥浆泵、顶驱等,该类负载均使用变频调速系统,设备工作时对电网造成如下危害:无功电流大、功率因数低、电流谐波大、电压畸变率高。由于变频调速系统的工作会造成钻井平台供电电压谐波很大、电网谐波电流较大、系统功率因数很低。电能质量严重影响电力系统。电能质量特点 配电图DOW APF4L400V200A台200A 单机并联频谱对比DOW 使用前DOW 使用后DOW 在案例分析 石油开采化工是工业中重要的组成部分,化工企业设备在工作过程中使用变频拖动或直接由整流变压器带动直流电机来实现,次谐波严重。谐波主要是大功率换流设备(包括化工电解整流设

18、5备及其它非线性负荷产生,谐波源产生的谐波不但危及电网及其它电力用户而且也危机自身,因此谐波治理十分必要且有很大的经济效益。 电能质量特点DOW APF 4L400V100A 配电图 波形对比DOW 使用前DOW 使用后DOW 在案例分析 化工行业随着汽车工业及制造业的发展,轮胎是必不可少的配套产业,需求日益增大,炼胶、预备、成型、硫化和检测是轮胎生产的工艺流程。预备是胶料的密炼和混炼、硫化是将成型后的胎坯进入模具硫化,轮胎在生产的各个环节都会使用不同的电气设备,主要电气设备有密炼机、挤出机、成型机、硫化机等,这些设备在工作过程中都使用变频拖动或直接由整流变压器带动直流电机来实现。由于以上负载

19、都是非线性负载,所以导致配电系统中产生了大量的谐波电流, 严重影响产品质量。DOW APF 4L400V400A 配电图波形对比电能质量特点DOW 使用前DOW 使用后DOW 在案例分析 轮胎制造 现代工业的发展对金属的需求量越来越大,冶金钢铁迅速蓬勃发展。冶金钢铁企业的用电设备具有容量大、大部分为感性负荷、负荷冲击大、起制动快速性、自动化程度高、工作连续性等特点,用电设备大量使用直流电动机和变流器驱动、交流电动机变频调速驱动、变压器、电抗器、电力电子装置等非线性负载。轧机、电弧炉等冶金设备使电网电压发生波动和闪变,三相不平衡、电网功率因数低、线路损耗增加、谐波含量超标,已造成谐波公害,严重危害电力系统的安全运行和电气设备的安全经济运行。因此,解决好冶金配电系统的无功补偿和谐波 治理问题对保证电力系统电能质量及安全运行,降低损耗,提高用电设备效率等具有重要意义。电能质量特点 配电图