諧波的產(chǎn)生與危害
1、諧波產(chǎn)生:
由于正弦波電壓施加在非線性負載上,電流就變成了非正弦波,非正弦波電流在電網(wǎng)阻抗上產(chǎn)生壓降,會使電壓波形也變?yōu)榉钦也?。如今在加熱爐和制造等行業(yè)中廣泛使用的負載大部分為非線性負載,如變頻調(diào)速設(shè)備、整流器、不間斷電源、開關(guān)電源、電弧爐、焊接設(shè)備、電腦、電梯、變頻空調(diào)、節(jié)能燈和復(fù)印機等等。
由于這些非線性負載所產(chǎn)生的大量諧波電流涌入電網(wǎng)中,導(dǎo)致電壓波形發(fā)生畸變現(xiàn)象。這種諧波污染對電網(wǎng)和用戶產(chǎn)生了嚴(yán)重的危害,同時對大型貴重設(shè)備造成損壞。)
2、諧波危害:
a、造成電纜、電動機和變壓器過熱,導(dǎo)致其使用壽命下降或損壞:
b、損壞敏感的設(shè)備,如熔機虛焊、中頻爐等導(dǎo)致生產(chǎn)或?qū)嶒炛袛?,造成重大損失:
c、引發(fā)斷路費誤動作,區(qū)域性停電事故:
d、造成電容器過載或因故障而損毀,導(dǎo)致功率因數(shù)降低而引起供電局罰款、導(dǎo)致中性線上出現(xiàn)大電流而引發(fā)系統(tǒng)故障:
f、誘發(fā)電網(wǎng)諧振:
g、電網(wǎng)中存在的諧波將降低供電效率:
h、如諧波污染等級過高,將得不到供電部門的入網(wǎng)批準(zhǔn)。
3、傳統(tǒng)無功補償柜缺陷:
a、傳統(tǒng)L/C濾波器只能消除特定的幾次諧波,而對其他的某次諧波則會產(chǎn)生放大作用,其中電容的主要作用是提高功率因數(shù),電抗的作用是保護電容器,避免被諧波電流損壞,同時濾除系統(tǒng)28%低效率的低次諧波,但是在消除諧波同時會放大與產(chǎn)生它次諧波。
b、電容器容值會隨著時間、環(huán)境發(fā)生變化,導(dǎo)致與系統(tǒng)發(fā)生諧振,造成電容器設(shè)備損壞,影響配電系統(tǒng)正常運行。
c、電容器一般都是由固定補償單組電容進行補償,形成階梯型補償,這樣就會存在大量的過補或者欠補,無法做到精確補償并處理好容性負載和感性負載的關(guān)系。
d、電容投切頻率的時效性太慢,目前雖然從接觸開關(guān)投切、復(fù)合開關(guān)投切、演化到動態(tài)可控硅品閘管投切,但是還是無法達到瞬時投切,同時電容器因為投切頻率的過快而大大縮短了自身壽命,給客戶安全生產(chǎn)和用電安全造成負面影響。
e、電容柜被靜態(tài)無功發(fā)生器SVG替代是技術(shù)進步與生產(chǎn)要求的歷史必然趨勢。
4、加裝電網(wǎng)諧波治理與功率因數(shù)提升裝置從而達到對終端負載設(shè)備的保護與用電效率的提高:
Tsinghua-S'-APF有源電力濾波器是利用全控電力電子元件滿足對電能質(zhì)量(功率因數(shù)提升和諧波治理與三相不平衡處理)有高級別要求的用戶需求的裝置。
有源電力濾波器AP裝置并聯(lián)在系統(tǒng)和用戶設(shè)備之間,其主要功能是在電網(wǎng)供電過程中當(dāng)負載側(cè)產(chǎn)生諧波和無功電流時,保證系統(tǒng)側(cè)沒有諧波電流和無功電流,使用戶其他關(guān)鍵敏感設(shè)備得以在近不受干擾的電氣環(huán)境中正常運行,并且不會污染電網(wǎng),簡單來說就是起到保護設(shè)備裝置。
Cqsinghua-S'-SVG濾波型補償裝量,是采用可關(guān)斷器件1GBT構(gòu)成的電流源型裝置,從機理上避免了諧振現(xiàn)象,安全性大大提高??蓜討B(tài)雙向(-1~1)連續(xù)調(diào)節(jié)無功功率,即從額定感性工況到額定容性工況連續(xù)輸出無功,全響應(yīng)時間小于l5ms,動態(tài)響應(yīng)時間小于50us,特別適合負荷快速變化的場合,實現(xiàn)真正意義的動態(tài)無級跟蹤補償,避免設(shè)備因為時變電壓影響而導(dǎo)致設(shè)備無法開啟或正常運轉(zhuǎn)。
4、使用理由:
TsinghuaSieyuan-APF型有源電力濾波器AF具有更多功能、更多模式,產(chǎn)品可以諧波治理無功補償、諧波無功同補、三相不平衡補償?shù)?,一機多用。
a、可設(shè)定的諧波分次補償功能,可設(shè)定無功比例功能:
b、友好的人機界面,采用高清7英寸中文彩色觸摸屏,屏幕實時顯示系統(tǒng)和裝置運行參數(shù):
c、全面保護功能,提高用戶應(yīng)用穩(wěn)定性、有效值峰值雙設(shè)定自動限流算法,在負載諧波電流大于設(shè)備輸出時,無過載風(fēng)險,同時設(shè)備過載安全系數(shù)為瞬時300%,
d、保護功能齊全,具有過流、過壓、欠壓、過溫等多種保護功能,確保系統(tǒng)運行安全可靠,故障自診斷功能:具有故障報警及追憶功能:
e、先進的控制策略和拓撲結(jié)構(gòu)設(shè)計,改進的基于瞬時無功功率理論的檢測技術(shù),可實時檢測諧波電流,自動跟蹤負載諧波變化,
f、具有高度可控性與快速響應(yīng)性,采用獨特的分相諧波提取算法,在負載三相不平衡時,可實現(xiàn)各相獨立控制,在容量足夠情況下》可選擇消除不平衡功能;
g、采用多相拓撲結(jié)構(gòu)濾波,在輸出諧波電流的情況下,不會引入高頻IGBT開關(guān)諧波干擾,并且適用于任何現(xiàn)場電網(wǎng)系統(tǒng)阻抗,不會發(fā)生諧振;
h、功率密度高易于安裝,模塊化設(shè)計,體積小重量輕,功率密度高,安裝維護方便,組合并機滿足不同容量需求,在實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的同時提高了設(shè)備的可靠性和可維修性,極大方便了?系統(tǒng)安裝與維護,單橫塊獨立風(fēng)道設(shè)計,可有效隔絕環(huán)境粉塵粘附,提高產(chǎn)品散熱效率。