低压有源滤波器 无功补偿电容柜

板载式ANAPF有源滤波器


1、产品介绍
ANAPF板载式有源滤波装置是我公司研发的电能补偿装置的一种，采用现代电力电子技术，基于高速全数字控制方式的数字信号处理技术制成的新型电力谐波治理专用设备。它由指令电流运算电路和补偿电流发生电路两个主要部分组成。与传统无源滤波器（相当于给谐波电流提供了接近于0的低阻抗通道，以免谐波电流注入系统）相对比，有源滤波装置通过IGBT逆变模块实现了各次谐波的动态滤除。
1.1 ANAPF板载式有源滤波装置工作原理
ANAPF板载式有源滤波装置可以通过外部电流互感器，实时检测负载电流，并通过内部DSP计算，提取并计算出负载电流的谐波成分，然后通过PWM信号发送给内部IGBT，控制逆变器产生一个和负载谐波电流大小相等，方向相反的谐波电流注入到电网中抵消对应谐波电流，达到滤波目的。工作原理图及补偿示意如图1所示。

图1 ANAPF工作原理及对应波形示意
1.2 ANAPF板载式有源滤波装置结构介绍及优势分析
ANAPF板载式有源滤波装置相较于公司前期的立柜式产品来说，体积更小、重量更轻、方便安装、更美观，这对产品的结构安排和内部集成度有了更高的要求。我司生产的ANAPF有源滤波装置分为两种安装方式 ，其主要参数如下：
壁挂式板载模块外观如图2所示：
外形尺寸485×275×610 （宽深高）
额定电流：50A（可按照需求适当提高）
额定电压:AC380V
接线方式:三相三线或三相四线
进线方式：上进上出
额定频率：50Hz
模块壳体颜色：RAL7035
防护等级：IP20
质量：50KG

图2 壁挂板载式外观示意
抽屉式板载模块外观如图3所示：
外形尺寸485×610×275 （宽深高）
额定电流：50A（可按照需求适当提高）
额定电压:AC380V
接线方式:三相三线或三相四线
进线方式：后进后出
额定频率：50Hz
模块壳体颜色：RAL9004
防护等级：IP20
质量：50KG

图3 抽屉板载式外观示意
其中壁挂式结构适用于负荷容量较小或场地紧凑的场合，一般推荐为单台独立运行时使用；抽屉式结构多采用多模块并联安装在抽屉柜体中的安装方式，可根据实际补偿容量需求增减柜体内模块数量，适用于大负荷容量的场合。目前我司常规产品大为6个模块组合，并且正在向更多模块数，更大容量化方面研究与发展。其抽屉柜安装效果图如图4所示。
该方式相对于传统整柜式有以下几项优点：
（1）每个模块容量为50A（可在适当范围内浮动），相同的柜体格局下有更多容量选择，并可根据客户实际需求增加模块数量至6个以上（需加宽柜体尺寸，效果可参照图5）；
（2）可根据负载使用变化随时增、减APF设备的容量（加、减模块数量即可，并对人机界面作相应参数设置）；
（3）每个模块单独安装散热单元，并可在柜体上加装散热风扇，散热效果良好，故障率低；
（4）多个模块之间虽有通讯连接，但各台的故障并不会相互影响其它模块继续工作（补偿容量会相应减小）；
（5）后期维护方便，可实现故障模块单独维修、更换；维护期间ANAPF有源滤波装置可持续工作。
（6）结构精巧，设计灵活，可作为零部件（模块）单独购买，嵌入三方柜体；柜型外观、尺寸的改变基本不影响内部安装和整体使用效果。
（7）生产周期短，即使是非常规要求产品亦能保证及时投入使用，确保客户经济利益。

图4 模块化组合式安装示意图 图5 两列模块组装效果示意图
1.3 ANAPF板载式有源滤波装置的补偿效果
下面是某负载的产品应用效果图，其谐波含量在26%左右，通过电能质量分析仪PW3198的分析可以帮助我们很直观的看到补偿效果。

补偿前网侧谐波畸变率 补偿前网侧谐波畸变率
补偿后谐波电流含量仅为4%，低于国标对0.38KV电网的要求5%，以C相为例，对应的各次谐波含量清单如下：

补偿前C相各次谐波含量 补偿后C相各次谐波含量
从波形来看效果可以更直观的看到补偿效果：补偿前电流波形为M形，补偿后已变为正弦波，效果良好。

补偿前电压电流波形 补偿前电压电流波形
1.4 ANAPF板载式有源滤波装置的型号选择
该产品为并联型有源电力滤波器，其命名方式为：

其中谐波补偿电流的大小可安排售前工程师协助测量或根据变压器容量和行业类型自行估算后选择，计算方法见公式（1）。
...................................... 公式（1）
其中 为变压器负荷率，即负荷占变压器额定容量的比例，通常取0.6~0.8；
为电流总谐波畸变率，各行业略有不同，具体数值参见上文表1；
为变压器额定容量，单位KVA；
为低压系统电压，一般取0.38~0.4。

有源电力滤波器特点：
1、实现了动态补偿，可对频率和大小都变化的谐波以及变化的无功功率进行补偿，对补偿对象的变化有快的响应；
2、可同时对谐波和无功功率进行补偿，且补偿无功功率的大小可作到连续调节；
3、即使补偿对象电流过大，有源电力滤波器也不会发生过载，并能自动发挥补偿作用；
4、受电网阻抗的影响不大，不容易和电网阻抗发生谐振；
5、既可对一个谐波和无功源电度补偿，也可对多个谐波和无功源集中补偿。

无功补偿解决方案
一、ANSVC低压无功功率补偿装置
1.简介
ANSVC低压无功功率补偿装置适用于频率50Hz电压0.4kV电网的无功功率自动补偿，它集无功补偿、电网监测于一体，不但可以通过投切电容器组来补偿电网中的无功损耗，提高功率因数，降低线损，从而提高电网的负载能力和供电质量，同时还能够实时监测电网的三相电压、电流、功率因数等电量参数。

2.功能特点
组成要素：柜体、无功补偿控制器、复合开关、电抗器、浪涌保护器、电容器组等。
具有的响应速度，可连续无级调节、无涌流、拉弧，无机械开关使用寿命的限制。
3.应用领域
电力、汽车、冶金、铁道、石油、港口、轻工、机械制造、化工、造纸、纺织、煤炭、造船、
通讯、建材、机场、大型场馆、高层建筑等场所配电系统。
二、低压无功补偿元件
1、低压无功功率自动补偿控制器
1.1简介
ARC数码管显示型功率因数补偿控制器可以与电压等级在400V或660V以下的静态电容屏（柜）配套使用，输出路数有12，16两种规格。控制器采用基波功率因数和基波无功功率作为电容器投切的依据，投切稳定无投切震荡，并提供6种混合补偿（共补+分补）方案，12种投切编码方式，在有谐波的情况，能正确显示基波功率因数。

ARC液晶显示型功率因数补偿控制器采用高精度的电量专用芯片，是以无功功率为取样物理量的补偿器。该控制器能可靠地运行在大谐波、非正弦电流、强干扰等任何恶劣电网环境下。

ARC液晶显示485总线型功率因数补偿控制器，运用成熟的无功混合补偿控制策略和高精度专用计量芯片研制而成，可与补偿电容器连接补偿电网中的无功损耗、提高功率因数、降低线损，提高电网的负载能力和供电质量。

ARC液晶显示带USB接口型功率因数补偿控制器不但可以与补偿电容器连接，补偿电网中的无功损耗，提高功率因数，还可以实时监测电网的三相电压、电流、功率因数、谐波等运行数据，可完成对整个低压配电线路的实时监测、数据分析、报表处理等综合管理，为低压配电线路的科学管理提供一手可靠数据。

1.2功能特点
适用于多种不同场合的配电系统。
无功功率，小负荷不产生投切振荡。
可实现循环投切和多种编码控制投切方式。
控制回路多达18路。

可实现全三相补偿，全分相补偿，混合补偿。
提供多种电参数测量值，测量更全面。
1.3应用领域
工厂配电、小区配电、煤矿、轨道交通等行业。
2、低压投切开关
2.1简介
AKF系列低压复合开关和AKF系列低压同步开关是新一代低压无功补偿装置中的电容器投切装置，其基本工作原理是将可控硅和磁保持继电器并联，由内部单片机控制，在投入和切除的瞬间由可控硅承担过零投切，之后由磁保持继电器接通运行。因此，复合开关既有过零投切无涌流的优点，又有交流接触器运行无功耗的长处，可避免可控硅运行发热和接触器切除时有火花的缺点。

AKF系列晶闸管动态投切开关是无机械触点的电子开关，可跟踪负载无功电流变化，采用过零投切，投切过程无过压、电弧等现象，响应时间块可频繁投切无噪音，使用时间长。并具有缺相保护、自动识别相序、过温保护报警输出等功能，投切次数可达**。

2.2功能特点
可控硅耐压：可控硅耐压不低于2000V，具有过压、过流及电流瞬变保护措施。
放电技术：电容能在2s内完成对残压的放电。
软件过流检测技术：能够准确找出过零点，检测到谐波时不发出投入命令。
上电、掉电无误触发：上电时不会误投入电容，掉电时能及时切除已投入的电容。
过零投切无涌流，延长电容器使用寿命。
2.3应用场合
低压无功补偿领域
控制器和投切开关应用

3、低压智能电容器
3.1简介
AZC系列智能电容器由智能测控单元、晶闸管复合开关电路、线路保护单元、两台共补或一台分补低压电力电容器构成，替代常规由熔丝、复合开关或机械式接触器、热继电器、低压电力电容器、指示灯等散件在柜内和柜面由导线连接而组成的自动无功补偿装置，改变了传统无功补偿装置体积庞大和笨重的结构模式，具有更好的补偿效果。

AZCL系列智能集成式谐波抑制电力电容补偿装置是以低压电力电容器、高性能电抗器、高可靠投切开关、控制系统为主体，采用微电子软硬件技术、微型传感器技术、微型网络技术和电器制造技术等新技术成果，将其智能化，实现低压无功补偿功能，能够可靠工作。主要应用于谐波十分严重场合的无功补偿，能够可靠运行，不会产生谐振，在一定程度上有吸收消除谐波的功能，其中串接7%电抗器的产品使用于主要谐波为5次、7次及以上的电气环境，串接14%电抗器的产品使用于主要谐波为3次及以上的电气环境。

3.2功能特点
过零投切，分相补偿，温度保护，缺相保护，过压、欠压保护；
谐波功能，智能网络控制，高可靠性；
积木结构，接线简单，扩容方便，维护方便，效果显著。
3.3应用领域
成套柜、户外配电箱、城市电网、农村电网、厂矿企业、石油化工、民用建筑、**商业建筑、轨道交通配电系统等领域。

ANSVC低压无功功率补偿装置
1、概述
1.1 ANSVC低压无功功率补偿装置介绍
ANSVC低压无功功率补偿装置适用于频率50Hz电压0.4kV电网的无功功率自动补偿；它集无功补偿、电网监测于一体，不但可以通过投切电容器组来补偿电网中的无功损耗，提高功率因数，降低线损，从而提高电网的负载能力和供电质量；同时还能够实时监测电网的三相电压、电流、功率因数等电量参数。
1.2 无功补偿的重要性
一般来说，使用无功补偿装置来提高功率因数的意义体现在两个方面：一是可以减少输电线路上的功率损失；二是可以充分发挥电力设备（如电机、变压器等）的潜力。因为用电电器总是在一定电压和一定有功功率下工作，如果功率因数较低，就要用较大的电流来保障用电器正常工作，输电电流变大，导致线路损耗增加。此外，任何电力设备工作时总是工作在一定的额定电压与额定电流内，过额定电压值，会威胁设备的绝缘性能；工作电流过额定值，会使内部温升过高，从而降低了设备的使用寿命。对于一些发电设备而言，功率因数的提高能大大增加效率，例如：一台发电机容量为1500kW，当电力系统的功率因数由0.6上升至0.8时，就可以使实际发电能力提高到3000kW。
1.3 无功补偿的效益
● 功率因数过低会受到电力部门的处罚甚至会中断企业用电
高压供电的工业用户和高压供电带有负荷调压装置的电力用户，功率因数为0.90以上。其他100kVA （ kW ）及以上电力用户和大、中型电力排灌站，功率因数为0.85以上。凡功率 因数达不到上述规定的用户，电力部门会对其加收额外的电费，即：力率电费（罚款）。
● 电力系统缺乏无功功率时就会造成生产效率降低，生产成本变高
当功率因数较低时，设备的电压变化大，无功损耗也大，设备老化加速，容易造成设备使用寿命缩短，影响设备运行。
● 降低变压器及电气网络设备的线损
线路传送的视在功率不变，功率因数低将直接增加变压器和传输线路的损耗，直接增加电力费用支出。
2、产品介绍
2.1 工作原理
ANSVC低压无功功率补偿装置并联在整个供电系统中，能根据电网中负载功率因数的变化控制电力电容器投切进行补偿。其原理为：ANSVC低压无功功率补偿装置通过CT采集电流、电压信号，通过无功补偿控制器计算，计算出投切电容器的佳方案，通过无触点开关控制各组电力电容器投切。如下图所示：

2.2 型号说明

2.3 技术参数

2.4 产品特点
● 装置柜体采用框架拼装式结构，表面喷塑或钝化处理，外观整洁美观、耐老化、抗腐蚀、高寿命。
● 结构设计紧凑合理，模块化设计，布线整齐大方，维护方便。
● 装置柜体可独立安装或与其它柜体拼柜安装。
● 多种补偿形式：三相共补、三相分补、共补+分补三种形式。根据电网的实际情况，兼顾补偿效果和成本，合理选用补偿形式。充分解决补偿无功和三相不平衡之间以及三相分补和成本之间的矛盾。
● 使用串联电抗器保护电容器，可根据用户现场具体电网背景定制方案。
● 控制器具有多回路循环或编码投切运行方式，能有效地避免分组投切时个别电容投切过于频繁的问题，实现优控制。
● 具有数据采集功能和标准的通信接口，可实现远程实时监测和计算机联网管理。
● 采用无触点开关进行投切电容，过零投入，既没有投切涌流又有良好的散热机制，更不会产生谐波注入，可靠性高。
● 具备电力参数监测、采集和统计功能。

2.5 结构与尺寸

3、产品应用
3.1 应用领域分析
在交流电力系统中，绝大多数负载都是感性负载。其产生的感性无功回流到电力系统中，导致系统功率因数降低，系统的压降增大电能损耗增大等问题。常见负载功率因数如下表：
常见负载功率因数表


由上表可以看出，感性负载十分常见。为了尽可能减少损失，供电部门会要求电力用户必须尽可能减少无功消耗。而电力电容器对于感性负载有相反的影响，所以输入适当的容性无功功率，不仅可以提高功率因数，提升系统电压，而且能有效地减少系统电能损耗。所以，目前绝大多数用户都在使用电容器进行无功补偿。
ANSVC低压无功功率补偿装置广泛应用于电力、汽车、冶金、铁道、石油、港口、轻工、机械制造、化工、造纸、纺织、煤炭、造船、通讯、建材、机场、大型场馆、高层建筑等场所配电系统中，特别适用于电焊机、气锤、注塑机、密炼机、中频炉、轧机、起重机、电梯、行车等特别需要无功补偿的场合。

http://acrel006.cn.b2b168.com