商業(yè)廣場(chǎng)柜式有源濾波器方案

江蘇安科瑞電器制造有限公司是安科瑞電氣股份有限公司（證券代碼：300286SZ.）的全資子公司，是安科瑞電量采集、電力監(jiān)控、電能管理、電氣、低壓保護(hù)、智能光伏等系列產(chǎn)品的生產(chǎn)基地。公司位于江蘇省江陰市，目前現(xiàn)代化生產(chǎn)廠房面積達(dá)3萬(wàn)平方米，電子組裝生產(chǎn)線均采用無(wú)鉛生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)檢測(cè)設(shè)備自動(dòng)化程度高，達(dá)到國(guó)內(nèi)較高水平；公司采用的信息管理系統(tǒng)，是江蘇省兩化融合試點(diǎn)企業(yè)。

1、商業(yè)廣場(chǎng)柜式有源濾波器方案原理

2、商業(yè)廣場(chǎng)柜式有源濾波器方案產(chǎn)品

3、柜式有源濾波器產(chǎn)品命名

4、低壓成套有源濾波裝置產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念及安裝說(shuō)明

有源電力濾波器模塊通過(guò)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(guò)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。

有源電力濾波器主要應(yīng)用的范圍

1、變頻設(shè)備的應(yīng)用場(chǎng)合

隨著技術(shù)的進(jìn)步，變頻設(shè)備大量應(yīng)用于各類場(chǎng)合，變頻設(shè)備會(huì)產(chǎn)生大量的諧波，因此，這類場(chǎng)合是APF有源濾波器主要的目標(biāo)市場(chǎng)之一。

2、不穩(wěn)定負(fù)荷的應(yīng)用場(chǎng)合

不穩(wěn)定負(fù)荷不是有源濾波器的主要市場(chǎng)，但它是電力系統(tǒng)一個(gè)其的方面，因?yàn)椴环€(wěn)定的負(fù)荷雖然所占比例不大，但是它們對(duì)電力系統(tǒng)產(chǎn)生的影響卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其它負(fù)荷所造成的影響，因此對(duì)于該類應(yīng)用場(chǎng)合也應(yīng)作為有源濾波器的主要市場(chǎng)方向之一。

3、鋼鐵廠

鋼鐵廠的電弧爐、軋鋼機(jī)等是主要的諧波發(fā)生設(shè)備，且主要是沖擊性負(fù)荷，對(duì)鋼鐵廠附近的其它負(fù)荷有很大影響。同時(shí)，諧波問(wèn)題對(duì)鋼鐵廠無(wú)功補(bǔ)償?shù)挠绊懞艽螅詰?yīng)以無(wú)功補(bǔ)償和諧波治理同時(shí)處理作為目標(biāo)。

4、有色冶金

有色冶金的負(fù)荷除電弧爐性質(zhì)的負(fù)荷外，還由于采用直流濕法冶金而產(chǎn)生大量的直流成分。

5、港口機(jī)械

港機(jī)是大型的提升設(shè)備，一般都采用很大的變頻器，因此是港口機(jī)械主要的諧波發(fā)生源，因此對(duì)于該類應(yīng)用場(chǎng)合也應(yīng)作為有源濾波器的市場(chǎng)方向之一。

6、電氣化鐵路

電氣化鐵路一般使用直流電機(jī)拖動(dòng)，因此是一個(gè)市政方面的主要諧波源。根據(jù)現(xiàn)有上海、北京等地電氣化鐵路的運(yùn)行情況，大多數(shù)系統(tǒng)都安裝了濾波器。預(yù)計(jì)本產(chǎn)品可以達(dá)到電氣鐵路濾波器國(guó)產(chǎn)化的作用。

7、高精度自動(dòng)化生產(chǎn)線

高精度自動(dòng)化生產(chǎn)線本身不產(chǎn)生諧波，但是對(duì)于電能質(zhì)量有很高的要求，因此需要在高精度自動(dòng)化生產(chǎn)線的供電側(cè)安裝有源濾波器，以降低諧波對(duì)生產(chǎn)線的影響。

8、辦公大樓、大型商業(yè)區(qū)等節(jié)能燈和空調(diào)集中場(chǎng)所

辦公大樓、大型商業(yè)區(qū)等節(jié)能燈和空調(diào)集中場(chǎng)所的諧波情況也非常嚴(yán)重，治理方法宜采用集中治理方法，以節(jié)省成本。

4.1整柜安裝

4.2模塊式安裝

ANAPF板載式有源濾波裝置相較于公司前期的立柜式產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，體積更小、重量更輕、方便安裝、更美觀，這對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)安排和內(nèi)部集成度有了更高的要求。我司生產(chǎn)的ANAPF有源濾波裝置分為兩種安裝方式：抽屜式、壁掛式

4.2.1抽屜式模塊

抽屜式板載模塊外觀如圖所示：

其主要參數(shù)如下：

外形尺寸485×610×275 （寬*深*高）

額定電流：50A（可按照需求適當(dāng)提高）

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(jí)：IP20

質(zhì)量：50KG

4.2.2壁掛式模塊

壁掛式板載模塊外觀如圖所示：

其主要參數(shù)如下：

外形尺寸485×275×610 （寬*深*高）

額定電流：50A（可按照需求適當(dāng)提高）

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(jí)：IP20

質(zhì)量：50KG

接線示意圖如下：

其中壁掛式結(jié)構(gòu)適用于負(fù)荷容量較小或場(chǎng)地緊湊的場(chǎng)合，一般推薦為單臺(tái)的獨(dú)立運(yùn)行時(shí)使用；抽屜式結(jié)構(gòu)多采用多模塊并聯(lián)安裝在抽屜柜體中的安裝方式，可根據(jù)實(shí)際補(bǔ)償容量需求增減柜體內(nèi)模塊數(shù)量，適用于大負(fù)荷容量的場(chǎng)合。目前我司常規(guī)產(chǎn)品較大的為6個(gè)模塊組合，并且正在向更多模塊數(shù)，更大容量化方面研究與發(fā)展。其抽屜柜安裝效果圖如圖4所示。

該方式相對(duì)于傳統(tǒng)整柜式有以下幾項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)：

（1）每個(gè)模塊容量為50A（可在適當(dāng)范圍內(nèi)浮動(dòng)），相同的柜體格局下有更多容量選擇，并可根據(jù)客戶實(shí)際需求增加模塊數(shù)量至6個(gè)以上（需加寬柜體尺寸，效果可參照?qǐng)D5）；

（2）可根據(jù)負(fù)載使用變化隨時(shí)增、減APF設(shè)備的容量（加、減模塊數(shù)量即可，并對(duì)人機(jī)界面作相應(yīng)參數(shù)設(shè)置）；

（3）每個(gè)模塊單獨(dú)安裝散熱單元，并可在柜體上加裝散熱風(fēng)扇，散熱效果良好，故障率低；

（4）多個(gè)模塊之間雖有通訊連接，但各臺(tái)的故障并不會(huì)相互影響其它模塊繼續(xù)工作（補(bǔ)償容量會(huì)相應(yīng)減小）；

（5）后期維護(hù)方便，可實(shí)現(xiàn)故障模塊單獨(dú)維修、更換；維護(hù)期間ANAPF有源濾波裝置可持續(xù)工作。

（6）結(jié)構(gòu)精巧，設(shè)計(jì)靈活，可作為零部件（模塊）單獨(dú)購(gòu)買，嵌入第三方柜體；柜型外觀、尺寸的改變基本不影響內(nèi)部安裝和整體使用效果。

（7）生產(chǎn)周期短，即使是非常規(guī)要求產(chǎn)品亦能保證及時(shí)投入使用，確保客戶經(jīng)濟(jì)利益。

諧波治理方案的選擇

(1)采用隔離變壓器:配備專用隔離變壓器，可以消除3或5次諧波，但對(duì)7次諧波沒(méi)有效果。所以，采用隔離變壓器進(jìn)行諧波治理不合適。

(2)采用無(wú)源濾波裝置:無(wú)源濾波裝置只能針對(duì)某一頻率的諧波進(jìn)行治理，對(duì)于某些配電系統(tǒng)中頻譜范圍較寬的諧波治理不合適。

(3)采用并聯(lián)有源濾波器:并聯(lián)有源濾波器能夠檢測(cè)、分析系統(tǒng)電流中的諧波分量，自動(dòng)補(bǔ)償，不受頻譜范圍的制約，同時(shí)可以單獨(dú)治理諧波，不提高功率因數(shù)。

(4)針對(duì)諧波源分散，單個(gè)設(shè)備產(chǎn)生諧波量小的電子檢測(cè)設(shè)備，采用集中濾波的方式，在主母線上或配電干線上進(jìn)行諧波治理。

(5)在諧波源設(shè)備(處進(jìn)行就地諧波治理，避免設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生的諧波注入到電網(wǎng)，可明顯降低主要諧波源對(duì)供電系統(tǒng)和設(shè)備的影響。

5、有源濾波裝置的補(bǔ)償效果

有源電力濾波器模塊（Active power filter）是一種用于動(dòng)態(tài)抵制諧波、補(bǔ)償無(wú)功的新型電力電子裝置，它能夠?qū)Σ煌笮『皖l率的諧波進(jìn)行快速跟蹤補(bǔ)償，之所以稱為有源，是相對(duì)于無(wú)源LC濾波器，只能被動(dòng)吸收固定頻率與大小的諧波而言，有源電力濾波器模塊可以通過(guò)采樣負(fù)載電流并進(jìn)行各次諧波和無(wú)功的分離，控制并主動(dòng)輸出電流的大小、頻率和相位，并且快速響應(yīng)，抵消負(fù)載中相應(yīng)電流，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)跟蹤補(bǔ)償，而且可以既補(bǔ)諧波又補(bǔ)無(wú)功和不平衡。

下面是某負(fù)載的產(chǎn)品應(yīng)用效果圖，其諧波含量在26%左右，通過(guò)電能質(zhì)量分析儀PW3198的分析可以幫助我們很直觀的看到補(bǔ)償效果。

補(bǔ)償前網(wǎng)側(cè)諧波畸變率                                     補(bǔ)償前網(wǎng)側(cè)諧波畸變率

補(bǔ)償后諧波電流含量?jī)H為4%，低于國(guó)標(biāo)對(duì)0.38KV電網(wǎng)的要求5%，以C相為例，對(duì)應(yīng)的各次諧波含量清單如下：

補(bǔ)償前C相各次諧波含量                                      補(bǔ)償后C相各次諧波含量

從波形來(lái)看效果可以更直觀的看到補(bǔ)償效果：補(bǔ)償前電流波形為M形，補(bǔ)償后已變?yōu)檎也ǎЧ己谩?/span>

補(bǔ)償前電壓電流波形                                                  補(bǔ)償前電壓電流波形

6、產(chǎn)品相關(guān)證書(shū)：

型式試驗(yàn)報(bào)告和CE證書(shū)

六、結(jié)束語(yǔ)

柜式有源濾波器在原有立柜、抽屜、壁掛式產(chǎn)品基礎(chǔ)上，進(jìn)一步縮小了體積并減輕重量；由于其采用了高集成化模塊設(shè)計(jì)，后期維護(hù)變得更加輕松、便利，而且治理效果也更顯著。其不僅能治理諧波，也能補(bǔ)償無(wú)功：治理諧波，可改善電能質(zhì)量使設(shè)備誤動(dòng)作率大大降低，從而提高電氣設(shè)備利用率和產(chǎn)品合格率，既保證了電網(wǎng)運(yùn)行，又能降低用戶的電力損耗；而補(bǔ)償無(wú)功，使功率因數(shù)高達(dá)0.98以上，則避免了用戶因功率因數(shù)不足而被罰款，也為用戶帶來(lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)收益。由此可見(jiàn)，選用ANAPF板載式產(chǎn)品，對(duì)電網(wǎng)設(shè)施和用戶設(shè)備都有大的益處，可以說(shuō)是實(shí)現(xiàn)了供用電雙方的共贏。

選用電能質(zhì)量設(shè)備就是為了保證可靠的運(yùn)行，延長(zhǎng)供電系統(tǒng)中其他電力設(shè)備的使用壽命及提高系統(tǒng)的可靠性。總的來(lái)說(shuō)，解決電能質(zhì)量問(wèn)題是要有正確的理念，使整個(gè)供電系統(tǒng)達(dá)到一個(gè)環(huán)保的、高標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境運(yùn)行。

電能質(zhì)量問(wèn)題不能理解為用某一種產(chǎn)品（有源濾波器或者靜止無(wú)功發(fā)生器）就可以解決問(wèn)題，要整體考慮，我們比較大大的優(yōu)勢(shì)就是和設(shè)計(jì)師、客戶共同討論，找到解決企業(yè)電能質(zhì)量的問(wèn)題，然后用系列的電能質(zhì)量產(chǎn)品實(shí)施解決，實(shí)現(xiàn)多贏！

經(jīng)過(guò)多年的積累和發(fā)展，安科瑞參與了諸多用戶端能效管理項(xiàng)目，包括滬昆高鐵多個(gè)站房電力監(jiān)控和智能照明控制系統(tǒng)、上海通用汽車能耗管理系統(tǒng)、寧夏醫(yī)科大學(xué)附屬能源管理系統(tǒng)、天獅大學(xué)城宿舍遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)、山東金麒麟能源管理系統(tǒng)、蘇州鐵獅門能源管理系統(tǒng)、蘇州中心消防電源管理系統(tǒng)等等；國(guó)外市場(chǎng)包括非洲、中東、東南亞、南美等等，豐富的市場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)提升了公司的品牌影響力，在產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)方面贏得了廣泛的贊譽(yù)。