ANAPF有源電力濾波器

　　概述：ANAPF有源濾波器是一種常用的用于諧波治理的產(chǎn)品，目前市場上大部分都是柜體式的產(chǎn)品，柜體式設(shè)計(jì)方案存在生產(chǎn)效率低，安裝及售后服務(wù)不方便、無法擴(kuò)容、成本高等缺陷，有時(shí)嚴(yán)重影響客戶交期，為此 模塊式設(shè)計(jì)方案可以解決上述問題。

　　1.ANAPF有源濾波器的工作原理

　　ANAPF有源電力濾波器(以下簡稱APF)并聯(lián)在含諧波負(fù)載的低壓配電系統(tǒng)中，能夠?qū)?dòng)態(tài)變化的諧波電流進(jìn)行快速實(shí)時(shí)的跟蹤和補(bǔ)償。其原理為：ANAPF系列有源電力濾波器通過CT采集系統(tǒng)諧波電流，經(jīng)控制器快速計(jì)算并提取各次諧波電流的含量，產(chǎn)生諧波電流指令，通過功率執(zhí)行器件產(chǎn)生與諧波電流幅值相等方向相反的補(bǔ)償電流，并注入電力系統(tǒng)中，從而抵消非線性負(fù)載所產(chǎn)生的諧波電流。

　　(上圖為原理圖)

　　2.APF模塊的介紹

　　APF模塊化設(shè)計(jì)根據(jù)安裝方式分為兩種：抽屜式模塊和壁掛式模塊

　　2.1抽屜式模塊：

　　外形尺寸485×610×275 (寬*深*高)

　　額定電流：30A 50A

　　額定電壓:AC380V

　　接線方式:三相三線或三相四線

　　進(jìn)線方式：后進(jìn)后出

　　額定頻率：50Hz

　　模塊殼體顏色：RAL9004

　　防護(hù)等級：IP20

　　質(zhì)量：50KG

　　2.2壁掛式模塊：

　　外形尺寸485×275×610 (寬*深*高)

　　額定電流：30A 50A

　　額定電壓:AC380V

　　接線方式:三相三線或三相四線

　　進(jìn)線方式：上進(jìn)上出

　　額定頻率：50Hz

　　模塊殼體顏色：RAL7035

　　防護(hù)等級：IP20

　　質(zhì)量：50KG

　　單個(gè)模塊zui大容量達(dá)50A，可單獨(dú)安裝使用，壁掛式模塊適用于負(fù)荷容量較小或場地緊湊的場合，可直接掛在墻上，也可根據(jù)實(shí)際容量、柜體尺寸要求，采用合適的模塊數(shù)量掛在柜體中，通過并機(jī)滿足客戶諧波容量需求。抽屜式也可采用多個(gè)50A模塊并聯(lián)安裝在柜體中形成大電流補(bǔ)償裝置，根據(jù)實(shí)際補(bǔ)償容量需求增減柜體內(nèi)模塊數(shù)量，較于壁掛式模塊安裝更方便、適用于大負(fù)荷容量的場合。

　　3.APF模塊化設(shè)計(jì)特點(diǎn)

　　3.1模塊化設(shè)計(jì)、積木擴(kuò)展式并聯(lián)結(jié)構(gòu)，安裝便利、方便擴(kuò)容、可作為零部件單獨(dú)使用。

　　模塊化有源濾波器為積木擴(kuò)展式并聯(lián)結(jié)構(gòu)，主電路中的每個(gè)電氣元件都小型化和標(biāo)準(zhǔn)化，整個(gè)拓?fù)浞庋b在一個(gè)模塊內(nèi)，APF模塊與柜體采用鈑金固定，用戶擴(kuò)容時(shí)把APF裝進(jìn)預(yù)留空間的APF柜體內(nèi)，插上光纖即可

　　3.2維護(hù)便捷，支撐在線維護(hù)

　　任何一個(gè)電氣元件損壞只會(huì)影響當(dāng)前模塊運(yùn)行，APF柜內(nèi)其他模塊正常運(yùn)行，不會(huì)導(dǎo)致整套APF癱瘓。維護(hù)時(shí)只需把故障APF模塊從柜體中移出，更換上新的APF模塊即可。

　　3.3可靠性高、溫度均勻

　　逆變單元中的IGBT、LCL濾波器中的濾波電感和阻尼都微型化、功率小，發(fā)熱元件平均分配到每個(gè)濾波模塊中，熱量均勻，電氣元件不易發(fā)生因?yàn)闇囟冗^高而失效，同時(shí)每個(gè)模塊中都配有散熱風(fēng)機(jī)。

　　3.4控制器線路板與APF模塊及APF模塊之間采用光纖傳輸數(shù)據(jù)

　　控制器與功率單元之間采用光纖連接，整個(gè)數(shù)據(jù)傳輸都為光信號，不會(huì)受到電磁干擾。在信號衰弱方面，光纖傳輸衰減遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)排線傳輸

　　3.5實(shí)時(shí)跟隨、動(dòng)態(tài)補(bǔ)償

　　采用基于瞬時(shí)無功功率理論的諧波電流檢測技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測諧波電流，通過瞬時(shí)電流跟蹤控制，實(shí)現(xiàn)諧波電流動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，自動(dòng)跟蹤電網(wǎng)諧波變化，具有高度可控性和快速響應(yīng)性。

　　3.6補(bǔ)償方式靈活

　　一機(jī)多能，不僅能治理諧波，而且能補(bǔ)償無功、提高功率因數(shù)。既可對單個(gè)諧波源獨(dú)立補(bǔ)償，也可對多個(gè)諧波源集中補(bǔ)償。

　　4.APF模塊化安裝的介紹

　　APF有源濾波器電流規(guī)格分別為：50A、100A、150A、200A、250A、300A. 按單個(gè)模塊zui大容量50A。例：100A為2個(gè)模塊組成，依次類推300A為6個(gè)模塊組成。

　　4.1標(biāo)準(zhǔn)APF柜體結(jié)構(gòu)示意(柜體可根據(jù)客戶要求定制)

　　柜體型材：C型材

　　柜體尺寸：寬*深*高800*1000*2200 防護(hù)等級：IP30

　　柜體顏色:RAL7035

　　標(biāo)準(zhǔn)眉頭(圖示：A):高60mm，紅底白字，前后眉頭，眉頭頂部與柜頂齊平

　　眉頭絲印內(nèi)容：

　　圖示B和F分別為母線區(qū)前后門，有封板式和柜門式兩種，圖示為柜門式，高度有180、200、220可供選擇，也可根據(jù)客戶要求定制。

　　C為柜底擋板區(qū)，高度有100、120兩種尺寸，也可根據(jù)客戶要求定制。

　　D為母線區(qū)，高度有200、250兩種尺寸，也可根據(jù)客戶要求定制。

　　E為地排區(qū)，標(biāo)準(zhǔn)高度為150㎜，其他高度會(huì)影響柜體備貨和模塊安裝數(shù)量。

　　圖示柜體前后門為標(biāo)準(zhǔn)前后門，小門寬度200㎜，大門寬度600㎜。柜子前后門上需多開散熱孔，便于通風(fēng)散熱。

　　4.2 抽屜式模塊在柜內(nèi)的安裝

　　目前常規(guī)的APF柜內(nèi)空間有限，抽屜式模塊zui多安裝6個(gè)，組合容量為300A的有源濾波器。但是，我們正在向更多模塊數(shù)，更大容量化的方向進(jìn)行研究與發(fā)展。

　　4.2.1抽屜式模塊外形及安裝孔尺寸

　　模塊實(shí)物正視

　　模塊實(shí)物背視

　　模塊安裝孔尺寸

　　4.2.2抽屜式模塊安裝說明

　　6個(gè)模塊，容量為300A的APF模塊安裝示意圖

　　● 柜內(nèi)模塊支撐支架由上往下左右兩邊支撐支架序號分別是1、2、3、4、5.支架置于柜內(nèi)側(cè)橫梁上，每個(gè)支架上有對應(yīng)序號數(shù)量的小孔，僅僅作為支架的區(qū)別用，不做安裝使用。柜內(nèi)4個(gè)模塊及以下模塊固定位置從支撐支架3開始安裝，即APF1模塊置于支架3上，APF2模塊置于支架4上，若4個(gè)模塊，以此類推，APF4模塊置于柜內(nèi)底支撐梁上。5個(gè)模塊時(shí)APF1模塊在支撐支架2上。如下圖(一)所示。

　　● 每個(gè)APF模塊根據(jù)上述安裝固定位置要求，放置于柜內(nèi)相應(yīng)位置，模塊前面板上的安裝孔剛好對應(yīng)柜內(nèi)安裝支架上的安裝孔，然后用M6的螺釘緊固，如下圖：

　　圖(一)

　　● 每個(gè)模塊配一個(gè)微型斷路器(現(xiàn)以天水213品牌微型斷路器為例)，起保護(hù)、分合作用，便于以后檢修。微斷的安裝位置與板載模塊位置相對應(yīng)，置于柜左側(cè)小門里的35㎜的導(dǎo)軌上。

　　4.2.3抽屜式模塊接線說明

　　APF板載模塊原理圖

　　4.2.3.1一次電纜接線

圖(二) 

圖(三) 

 圖(四)

　　如圖(二)、(三)所示，模塊上A、B、C、N四相線分別接于微型斷路器下樁頭上，然后A、B、C、N四相線從微型斷路器上樁頭分別接在柜內(nèi)A、B、C、N四根匯流排上，客戶進(jìn)線分別引至這四根匯流排上，見圖(四)。完成一次電纜連接。

　　4.2.3.2光纖連接

　　如圖(五)兩圖所示：APF1模塊上R1不接、T1接于APF2模塊上R1，APF2模塊上T1接于APF3模塊上R1，依此類推，柜內(nèi)zui后一個(gè)模塊上的T1不接。

圖(五)

　　4.2.3.3互感器信號線纜連接

　　圖(六)外接互感器原理圖

　　如圖(六)所示，CT1~CT3為外接互感器，APF1模塊上Ia*、Ib*、Ic*引至柜內(nèi)第1、2、3片試驗(yàn)端子上，分別對應(yīng)接外接互感器A、B、C相S1,APF1模塊上Ia、Ib、Ic分別接APF2模塊上Ia*、Ib*、Ic*，APF2模塊上Ia、Ib、Ic分別接APF3模塊上Ia*、Ib*、Ic*，以此類推，柜內(nèi)zui下端一個(gè)模塊上的Ia、Ib、Ic環(huán)繞一起分別接至第4、5、6片試驗(yàn)端子上，分別對應(yīng)外接互感器A、B、C相S2端，如圖(七)所示。

　　圖(七)端子

　　4.3 壁掛式模塊掛墻安裝的說明

　　4.3.1壁掛式模塊實(shí)物外形

　壁掛式模塊實(shí)物正視

　　4.3.2壁掛式模塊安裝說明

　　圖(八)

　　圖(九)

　　 圖(十)

　　我司提供安裝支架，如圖(八)(九)所示，安裝支架用M10的膨脹螺栓固定在墻上，模塊后側(cè)掛墻安裝孔對應(yīng)安裝在安裝支架上。便于接線及模塊散熱要求。

　　4.3.3壁掛式模塊接線說明

　　例100A的有源濾波器，可以用兩個(gè)容量50A模塊并排安裝。

　　4.3.3.1一次電纜接線

　　圖(十一)

　　用16㎜²線纜分別從兩模塊上端A、B、C、N引至4級塑殼斷路器樁頭上或3極加N排。

　　4.3.3.2光纖接線

　　如上圖(十一)所示，APF1模塊上R1不接、T1接于APF2模塊上R1，APF2模塊T1不接。

　　4.3.3.3互感器信號線纜接線

　　如圖所示，CT1~CT3為外接互感器，APF1模塊上Ia*、Ib*、Ic*分別對應(yīng)接外接互感器A、B、C相S1,APF2模塊上Ia、Ib、Ic環(huán)繞一起分別對應(yīng)外接互感器A、B、C相S2端。

　　4.3.4 例：APF100A壁掛式模塊的安裝示意圖

　　5.APF容量計(jì)算方法

　　諧波是由非線性設(shè)備產(chǎn)生的，而每種設(shè)備的實(shí)際工作狀態(tài)都不同。因此實(shí)際諧波電流需采用專門設(shè)備進(jìn)行測量，考慮到設(shè)備的技術(shù)及經(jīng)濟(jì)性，設(shè)計(jì)諧波治理裝置的額定諧波補(bǔ)償電流應(yīng)略大于系統(tǒng)諧波電流。由于諧波電流本身的測量與計(jì)算比較復(fù)雜，況且在設(shè)計(jì)時(shí)往往很難采集到足夠的電氣設(shè)備使用中的諧波數(shù)據(jù)，可以根據(jù)下列公式估算諧波電流進(jìn)行選型。

　　5.1 根據(jù)負(fù)載額定電流和行業(yè)類型選型

　　5.2 根據(jù)變壓器容量和行業(yè)類型選型

　　諧波補(bǔ)償電流的大小可安排專業(yè)售前工程師協(xié)助測量或根據(jù)變壓器容量和行業(yè)類型自行估算后選擇。

　　常見諧波負(fù)載的諧波含量