有源濾波裝置在變頻器諧波治理中的應(yīng)用

1 概述

變頻技術(shù)在大量的感性負(fù)載節(jié)能方面有著*的地位，節(jié)約的電能有時(shí)能達(dá)到30%以上，效益十分可觀。隨著變頻器日益廣泛的普及和應(yīng)用，其占電網(wǎng)總負(fù)荷的比例也越來越大。其中大部分額定電壓為三相380V交直交型變頻器。然而，隨之帶來的電網(wǎng)諧波問題也越來越受到各變頻器用戶和供電部門的關(guān)注。由于變頻器的整流部分一般為三相全波不可控整流，直流回路采用大電容作為濾波器。這樣，雖然變頻器的網(wǎng)側(cè)輸入電壓波形基本上是正弦波，但輸入電流式脈沖式的充電電流，含有豐富的諧波，表現(xiàn)在網(wǎng)側(cè)的有5、7、11、13、17、19次等諧波電流，一般以5、7、11次為主。感型負(fù)載在運(yùn)行中需要消耗大量的無功電流，但諧波會(huì)使無功補(bǔ)償裝置不能正常工作，并導(dǎo)致一些現(xiàn)代化的精密控制機(jī)床無法運(yùn)行，因此對(duì)使用變頻器的系統(tǒng)采取諧波治理是的。針對(duì)變頻器工作特點(diǎn)，上海安科瑞電氣股份有限公司設(shè)計(jì)了ANAPF有源電力濾波補(bǔ)償裝置，不但可以濾除變頻裝置產(chǎn)生的諧波，同時(shí)還對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了無功補(bǔ)償，滿足了廣大使用變頻器用戶的需求。

2 ANAPF有源電力濾波裝置特點(diǎn)

DSP+FPGA全數(shù)字控制方式，具有快的響應(yīng)時(shí)間；的主電路拓?fù)浜涂刂扑惴ǎ雀?、運(yùn)行更穩(wěn)定；一機(jī)多能，既可補(bǔ)諧波，又可兼補(bǔ)無功；模塊化設(shè)計(jì)，便于生產(chǎn)調(diào)試；便利的并聯(lián)設(shè)計(jì)，方便擴(kuò)容；具有完善的橋臂過流、保護(hù)功能；使用方便，易于操作和維護(hù)。3 ANAPF有源電力濾波裝置參數(shù)

4 電網(wǎng)的諧波治理與無功功率補(bǔ)償?shù)囊饬x

隨著變頻器的廣泛應(yīng)用，變頻器供電系統(tǒng)的諧波治理與無功功率補(bǔ)償?shù)囊饬x逐漸被人們所認(rèn)識(shí)。變頻器供電電源按傅里葉級(jí)數(shù)可以分解為基波有功電流，基波無功電流，諧波和間諧波電流。

變頻器用量較大的車間，用電容器直接進(jìn)行無功功率補(bǔ)償雖然可以大幅度降低基波無功電流，但是必然出現(xiàn)諧波放大現(xiàn)象。這時(shí)，供電電流和電容器電流中的諧波和間諧波電流大幅度增加，電容器由于超溫和過壓而損壞，供電變壓器溫升加大。為避免諧波放大，諧波治理與無功功率同時(shí)進(jìn)行。

污水處理廠用電設(shè)備主要有泵類、攪拌器、鼓風(fēng)機(jī)類等負(fù)載。風(fēng)機(jī)、泵類一般都要求變頻，而變頻器是一個(gè)非常大的諧波源，因此給系統(tǒng)帶來很嚴(yán)重的諧波污染和諧波干擾，造成系統(tǒng)不能正常工作，經(jīng)常性的燒壞電氣元件。同時(shí)系統(tǒng)中也有很多電力電子類元器件，如 UPS、開關(guān)電源等，都是諧波發(fā)生裝置。

項(xiàng)目背景：某污水處理廠變電所負(fù)載主要由變頻器組成，由變頻器帶動(dòng)相應(yīng)的電動(dòng)機(jī)，由于全部都是變頻器負(fù)載，因此給系統(tǒng)帶來很嚴(yán)重的諧波污染和諧波干擾，造成系統(tǒng)不能正常工作，經(jīng)常性的燒壞電氣元件，為了解決問題，進(jìn)行諧波治理。

上海安科瑞電氣股份有限公司技術(shù)人員經(jīng)過對(duì)現(xiàn)場測試結(jié)果研究后，決定采用一臺(tái)ANAPF100-400/B有源電力濾波柜進(jìn)行就地補(bǔ)償。安裝示意圖如下：