讲解APF有源电力滤波器

1、讲解APF有源电力滤波器郭女PF有源滤波器实现功能并联型APF有源滤波器关于谐波典型电流波形典型电流波形谐波源设备交流调压器六脉冲变流器十二脉冲变流器电流波形总谐波畸变率触发角决定28%15%谐波危害APF有源滤波器实现功能1谐波治理谐波治理：治理负载电流畸变2无功补偿：无功补偿：补偿基波正序无功分量3三相电流不平衡：三相电流不平衡：补偿基波负序分量补偿零序分量并联型APF有源电力滤波器的实现方法设计选型设计选型选型计算简化计算简化公式： 谐波电流=负荷电流THDi 总线补偿： THDi一般取10%35% 负载补偿： THDi根据负载而定，一般为15%100%，典型值

2、为20%30%选型计算行业行业类型类型谐波源负载谐波源负载推荐推荐THDiTHDi 治理方式治理方式办公楼宇计算机设备，中央空调，各类节能灯、办公类用电设备、大型电梯15%集中治理医疗行业重要医技设备：核磁共振设备、加速器、CT、X光机等20%集中治理通信机房大功率UPS、开关电源35%集中治理部分行业总线电流谐波畸变率记录表选型计算简化计算举例某通信机房UPS负载容量为30kVA，用户侧电压为220V，因为负载为UPS，其典型推荐ThdI取值为35%，根据谐波电流的简化计算公式可得：每相负载电流可以取50A；每相估算谐波电流故选用补偿电流为30A50A的有源滤波器即可满足抑制谐波的需要。 A

3、 45.45 220)*1000/(3*30负载电流IA 17.5 35%*50 THDi*负载电流THDiI关键参数参数参数1 1：容量：容量 与其它三相交流电力设备的容量定义相同，有源电力滤波器装与其它三相交流电力设备的容量定义相同，有源电力滤波器装置的容量置的容量S SAPFAPF为：为：APFAPFAPFIUS 3式中，式中，U UAPFAPF和和I IAPFAPF分别为有源电力滤波器交流侧线电压和线电流的有分别为有源电力滤波器交流侧线电压和线电流的有效值。效值。市售市售APFAPF大多采用电流标称，如大多采用电流标称，如75A75A对应的容量为对应的容量为50kVA50kVA、150

4、A150A对应对应100kVA100kVA。关键参数参数参数2 2：补偿次数：补偿次数补偿次数是可补偿的谐波次数，补偿次数是可补偿的谐波次数，不是补偿次数越高性能就越好不是补偿次数越高性能就越好。需注意以下问题：需注意以下问题：1 1、弄清负载的谐波电流哪些频次是必须补偿的，若负载的高次谐、弄清负载的谐波电流哪些频次是必须补偿的，若负载的高次谐波电流很小就没有补偿的必要，一般而言波电流很小就没有补偿的必要，一般而言2525次次以上的谐波电流很小。以上的谐波电流很小。2 2、APF输出电流的频次分配比例是按输出电流的频次分配比例是按典型负载设计典型负载设计的，的，不是任何不是任何频次电流都可以达

5、到额定值，如：频次电流都可以达到额定值，如：75A75A的的APFAPF出出75A75A的的5050次谐波电流。次谐波电流。越是高次电流越是高次电流(13(13次次) )以上，输出能力越差以上，输出能力越差。关键参数参数参数3 3：补偿率：补偿率 在负载谐波电流在负载谐波电流处于处于APFAPF补偿电流范围内时补偿电流范围内时，单台，单台APFAPF谐波补偿率谐波补偿率的定义如下：的定义如下：补偿率是补偿率是针对典型负载针对典型负载的，不是任何负载时都能达到。公布的的，不是任何负载时都能达到。公布的APFAPF行业行业标准规定额定电流条件下标准规定额定电流条件下补偿率补偿率应应75%75%。任

6、何厂家的补偿率都是。任何厂家的补偿率都是针对针对典型负载典型负载的，且定义有差别，起草中的的，且定义有差别，起草中的APFAPF国标国标对补偿率的定义及测试对补偿率的定义及测试方法有明确规定。方法有明确规定。(1) 100%hhnhIKII Ih h滤波装置工作后，电网侧的第滤波装置工作后，电网侧的第h h次谐波电流方均根值；次谐波电流方均根值；I Inhnh滤波装置工作前，电网侧的滤波装置工作前，电网侧的h h次谐波电流方均根值。次谐波电流方均根值。关键参数参数参数4 4：响应时间：响应时间响应时间是指响应时间是指谐波负载投入后，经过多长时间谐波负载投入后，经过多长时间电网的谐波电流被电网的

7、谐波电流被完全滤除完全滤除( (只有基波只有基波) )或达到稳定状态。或达到稳定状态。图图(a)(a)给出了电网电流和负载电流的波形；图给出了电网电流和负载电流的波形；图(b)(b)给出了电网电流和给出了电网电流和APFAPF输出电流的波形。可看出，负载电流从输出电流的波形。可看出，负载电流从0 0到额定电流到额定电流130A130A时，经时，经过过20ms20ms后后APFAPF完全补偿了谐波电流，这证明了完全补偿了谐波电流，这证明了APFAPF的响应时间为的响应时间为20ms20ms。 关键参数参数参数4 4：响应时间：响应时间1 1、响应时间指的是谐波电流被完全消除所需的时间。瞬时响应时、响应时间指的是谐波电流被完全消除所需的时间。瞬时响应时间指的是开始出谐波的时间，有的厂家给出间指的是开始出谐波的时间，有的厂家给出usus级的瞬时响应时间级的瞬时响应时间和和响应时间响应时间没有关联没有关联。2 2、响应时间越小跟踪速度越快，可以应用于负载快速波动的场合。、响应时间越小跟踪速度越快，可以应用于负载快速波动的场合。3 3、有的厂家给出的不是谐波电流被完全消除所需的时间，可能是、有的厂家给出的不是谐波电流被完全消除所需的时间，可能是消除消除50-90%50-90%谐波所需时间。谐波所需时间。超过超过40ms40m