张玲玲

　　安科瑞电气股份有限公司

　　摘要：本文介绍了ANAPF有源滤波装置的工作原理、方案、技术参数以及产品特点，结合在江苏某知名纺织企业低压配电系统中的应用案列，说明了有源滤波装置在低压配电系统中对改善供电电能质量、治理谐波起到了至关重要的作用。

　　关键词：低压配电系统 有源滤波装置 工作原理 方案 特点 应用 谐波

　　1.工作原理

　　ANAPF系列有源电力滤波装置并联在含谐波负载的低压配电系统中，能够对动态变化的谐波电流进行快速实时的跟踪和补偿。其原理为：ANAPF系列有源电力滤波器通过CT采集系统谐波电流，经控制器快速计算并提取各次谐波电流的含量，产生谐波电流指令，通过功率执行器件产生与谐波电流幅值相等方向相反的补偿电流，并注入电力系统中，从而抵消非线性负载所产生的谐波电流。

　　ANAPF有源电力滤波器原理图

　　2.APF产品技术参数

　　ANAPF有源电力滤波器技术参数

　　有源滤波装置三种安装方式中，壁挂式和抽屉式是立柜式的经济型方案，为用户大大节约了成本。单个模块容量大为50A,可单独使用。也可选用多个50A模块形成大电流补偿装置。

　　3.方案设计

　　针对江苏某知名纺织企业项目的谐波，相关技术人员对容量2500KVA的1#变压器出线侧进行了详细测量。主要谐波频次为5次、7次、11次是典型的6n±1谐波。

　　测量示意图：（黑圈为测量点）

　　根据测量后的电能质量分析和具体测量数据，结合谐波计算公式（1）（2）（3），可以估算谐波电流大小。

　　…………………………………………………（1）

　　………………………………………（2）

　　……………………………………（3）

　　（

　　谐波总电流

　　基波电流有效值

　　全波电流有效值

　　总谐波电流畸变率）

　　由以上公式计算，可计算得1#变压器出线柜的谐波电流，如表所示。

　　谐波治理时考虑到要将谐波滤波干净，谐波滤波器选型时要比实际电流大一些，确定对1#变压器变频器出线配置2台ANAPF200-380/BGL的有源滤波装置进行集中治理。

　　4.产品设计

　　4.1电气设计

　　ANAPF200-380/BGL有源滤波装置由4个50A抽屉板载模块构成，总进线配一个塑壳断路器，原理如下图所示：

　　4.1.1抽屉板载模块的设计

　　外形尺寸485×610×275 （宽*深*高）

　　额定电流：50A

　　额定电压:AC380V

　　接线方式: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

　　4.2柜体结构设计

　　如下图，柜体尺寸为1000*2200*800（宽高深），柜体颜色是RAL7035，GGD柜型，镀锌板材质，安装方式是与配电柜拼柜，柜体设计本着与其它低压柜协调一致的原则。

　　5.产品特点

　　●模块化设计，成本低，性能提高，体积小，安装便利，便于后期维护及扩容；

　　●DSP+FPGA全数字控制方式，具有极快的响应时间，先进的主电路拓扑和控制算法，精度更高、运行更稳定；

　　●一机多能，即可补谐波，又可兼补无功，可对2-31次谐波进行全补偿或指定特定次谐波进行补偿；

　　●具有完善的桥臂过流保护、直流过压保护、装置过温保护功能；

　　●每个模块采用彩色触摸屏以实现参数设置和控制，使用方便，易于操作和维护；

　　●输出端加装滤波装置，降低高频纹波对电力系统的影响；

　　6.应用案例

　　6.1项目概况及要求

　　江苏某知名纺织企业现场使用变频器等负载，产生大量谐波，导致电容柜的电容器损坏，从而使实际功率因数降低，由于功率因数达不到国家规定标准0.9的要求，供电部门采取了对该公司进行经济上的处罚，严重影响公司正常运营。

　　6.2谐波治理效果

　　图1 投入使用前电流波形 图2投入使用前电流频谱

　　从图1、图2可以看出电流波形即是典型的三相整流桥非线性负载的波形，图2中反映出变频器的电流谐波总畸变率为11.96%，5次谐波电流是331.6 A，7次谐波电流是89.8A，除此之外还有11次，12次电流谐波，其他次数谐波较小可忽略。

　　【参考资料】

　　［1］安科瑞电能质量监测与治理选型手册。2015.08版

　　［2］安科瑞电气股份有限公司产品手册.2013.01.版

　　作者简介

　　张玲玲，女，本科。任职单位：现任职于安科瑞电气股份有限公司

　　联系电话：，手机：，QQ：2880956073