APF原理
有源濾波技術(shù)原理
APF 有源濾波裝置采用主動(dòng)控制動(dòng)態(tài)諧波注入（OCDI）技術(shù)，通過檢測負(fù)載回路中電流波形獲取負(fù)載電流諧波信號(hào)，采用先進(jìn)數(shù)字信號(hào)技術(shù)分析處理諧波信號(hào)并經(jīng)由智能IGBT模塊控制技術(shù)，將反相諧波電流注入負(fù)載配電系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)對(duì)2~51次諧波的完全消除。
有源濾波器工作原理，如圖所示，圖中表示了系統(tǒng)電流、負(fù)載諧波源畸變波形和有源濾波器產(chǎn)生的反向諧波電流波形。
APF在低壓系統(tǒng)中的應(yīng)用
我國低壓配電一般采用三相五線系統(tǒng)，有三根相線、一根中線以及以及一根地線。在實(shí)際系統(tǒng)中，既有三相負(fù)載也有單相負(fù)載，不同的場合負(fù)載類型、數(shù)量、比例也不盡相同。在一般民用領(lǐng)域，三相負(fù)載較少，主要為單相負(fù)載。在配電施工時(shí)，根據(jù)負(fù)載狀況合理分配三相供電，以減小中線電流。隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，各類電子設(shè)備、節(jié)能燈、熒光燈、變頻電器越來越多的應(yīng)用于民用建筑中。而這些設(shè)備、燈具在不斷滿足人們生活的同時(shí)，也在向電網(wǎng)中注入大量的諧波電流。在負(fù)載較為集中的場合，其諧波含量甚至較工業(yè)企業(yè)更為嚴(yán)重。
諧波的危害有很多，在民用配電中顯著地問題是中線電流過大。在民用建筑中，單相負(fù)載是主要負(fù)載，對(duì)于理想線性三相系統(tǒng)而言，如果三相負(fù)載是平衡的，中線電流為零。在實(shí)際中，如果沒有諧波電流，三相負(fù)載分配得當(dāng)，中線電流是很小的。然而，大量非線性負(fù)載產(chǎn)生的三次諧波在中線上是相疊加的，其不可能通過調(diào)整三相負(fù)載平衡而減小或消除。通過對(duì)某些場合諧波測試可以看到，中線上的電流可能超過相線。根據(jù)波形測量可以看到，中線上的電流幾乎全部為三次諧波電流。在三相四線配電系統(tǒng)上的相線上的諧波電流也主要為三次諧波。由三次諧波導(dǎo)致的中線電流過大會(huì)使中線發(fā)熱，嚴(yán)重的話回引起中線被燒著引起火災(zāi)。同時(shí)，諧波電流作用在中線阻抗上產(chǎn)生中線電壓，中線也可能使人觸電，引起危險(xiǎn)。過大的諧波電流也可能導(dǎo)致保護(hù)設(shè)備誤動(dòng)作，引起未知原因的跳閘斷電現(xiàn)象。諧波也會(huì)增加線路和變壓器的損耗，浪費(fèi)電能。
APF適用范圍
APF有源濾波裝置可廣泛應(yīng)用于存在電壓電流諧波及功率因數(shù)過低的工業(yè)、商業(yè)和機(jī)關(guān)團(tuán)體的配電網(wǎng)中，如：電力系統(tǒng)、石油、化工、煙草、液晶、制藥、造船、汽車制造、電信、水泥、礦山、地鐵、電氣化鐵路、造紙、精密機(jī)械加工、紡織、印刷、半導(dǎo)體制造、精密電子、機(jī)場、港口、醫(yī)療等供電與配電系統(tǒng)。
APF有源電力濾波器是采用先進(jìn)的電子技術(shù)和基于高速DSP器件的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)支撐的新型電力諧波治理專用設(shè)備。該裝置采用矢量篩選技術(shù)，可對(duì)2~50次諧波之間進(jìn)行有選擇的補(bǔ)償或者全部的諧波補(bǔ)償。該裝置集動(dòng)態(tài)濾波、動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償于一體，性能優(yōu)異，具有響應(yīng)速度快、濾波精度搞、不受系統(tǒng)參數(shù)影響的優(yōu)點(diǎn)，是理想的諧波治理產(chǎn)品。
APF還可專門用于無功補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)快速補(bǔ)償無功功率波動(dòng)的性能。
諧波的主要危害
1、使公用電網(wǎng)用電設(shè)備產(chǎn)生附加諧波損耗，降低系統(tǒng)發(fā)電、輸電、配電及用電設(shè)備的效率。
2、影響用電設(shè)備的正常工作，造成變壓器、電動(dòng)機(jī)等的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，使得噪聲和溫升顯著增加。
3、引起設(shè)備和線路的額外發(fā)熱，加速絕緣老化，降低設(shè)備使用壽命。
4、導(dǎo)致繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的誤動(dòng)或拒動(dòng)，導(dǎo)致區(qū)域性的停電事故。
5、引起供電電網(wǎng)中局部的并聯(lián)諧波和串聯(lián)諧波，造成諧波放大，加劇諧波影響。
6、使電氣測量儀表產(chǎn)生誤差，影響部分傳感器工作。
7、導(dǎo)致三相四線制系統(tǒng)的中性線上出現(xiàn)大電流而引發(fā)系統(tǒng)事故。
8、干擾臨近的電力、電子設(shè)備和通訊系統(tǒng)，影響設(shè)備的正常運(yùn)行。
產(chǎn)品特性與經(jīng)濟(jì)效益
產(chǎn)品特性
(1) 補(bǔ)償動(dòng)態(tài)的無功功率；
(2) 濾波系統(tǒng)的濾波效果受電力系統(tǒng)阻抗的影響小；
(3) 濾波系統(tǒng)的濾波性能好：
(4) 電力系統(tǒng)阻抗和濾波器之間不會(huì)產(chǎn)生串聯(lián)或并聯(lián)諧振：
(5) 同一交流系統(tǒng)中其它濾波負(fù)載產(chǎn)生的諧波電流不會(huì)流入有源濾波器；
(6) 系統(tǒng)中有源濾波器的容量比無源濾波器的要小的多，初始投資和運(yùn)行費(fèi)用都比較低。
三相四線辦公設(shè)備使用MSAPF4L前后效果比較
電網(wǎng)電流 | 使用MSAPF前 | 使用MSAPF后 |
波形 | ||
諧波含量（THD） | 75％ | 3.9% |
3次諧波 | 65% | 3.4% |
5次諧波 | 23% | 2.9% |
7次諧波 | 17% | 1.8% |
9次諧波 | 25% | 1.3% |
11次諧波 | 6% | 2.7% |
13次諧波 | 5% | 1.0% |
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