安科瑞張俊杰
一、抽屜柜有源電力濾波器 江蘇電力諧波消諧設備功能：
ANAPF系列有源電力濾波器通過電流互感器采集系統諧波電流，經控制器快速計算并提取各次諧波電流的含量，產生諧波電流指令，通過功率執行器件產生與諧波電流幅值相等方向相反的補償電流，并注入電力系統中，從而抵消非線性負載所產生的諧波電流。
二、應用范圍：
適用于并聯在含諧波負載的低壓配電系統中，能夠對動態變化的諧波電流進行快速實時的跟蹤和補償。
APF有源電力濾波器是用電流互感器采集直流線路上的電流，經采樣，將所得的電流信號進行諧波分離算法的處理，得到諧波參考信號，作為的調制信號，與三角波相比，從而得到開關信號，用此開關信號去控制單相橋，根據技術的原理，將上下橋臂的開關信號反接，就可得到與線上諧波信號大小相等、方向相反的諧波電流，將線上的諧波電流抵消掉。這是前饋控制部分。再將APF有源電力濾波器接入點后的線上電流的諧波分量反饋回來，作為調節器的輸入，調整前饋控制的誤差。
三、抽屜柜有源電力濾波器 江蘇電力諧波消諧設備技術參數：
四、產品選型：
五、產品介紹：
APF有源電力濾波器之所以稱為有源，顧名思義該裝置需要提供電源（用以補償主電路的諧波），其應用可克服LC濾波器等傳統的諧波抑制和無功補償方法的缺點（傳統的只能固定補償），實現了動態跟蹤補償，而且可以既補諧波又補無功。
抽屜柜有源電力濾波器是我公司研發的電能補償裝置的一種，采用現代電力電子技術，基于高速全數字控制方式的數字信號處理技術制成的新型電力諧波治理專用設備。它由指令電流運算電路和補償電流發生電路兩個主要部分組成。與傳統無源濾波器（相當于給諧波電流提供了接近于0的低阻抗通道，以免諧波電流注入系統）相對比，有源濾波裝置通過IGBT逆變模塊實現了各次諧波的動態濾除。
5.1 ANAPF板載式有源濾波裝置結構介紹及優勢分析
ANAPF板載式有源濾波裝置相較于公司前期的立柜式產品來說，體積 小、重量 輕、方便安裝、 美觀，這對產品的結構安排和內部集成度有了 的要求。我司生產的ANAPF有源濾波裝置分為兩種安裝方式：抽屜式、壁掛式
5.1.1抽屜式模塊
抽屜式板載模塊外觀如圖所示：
其主要參數如下：
外形尺寸485×610×275 （寬*深*高）
額定電流：50A（可按照需求適當提高）
額定電壓:AC380V
接線方式:三相三線或三相四線
進線方式：后進后出
額定頻率：50Hz
模塊殼體顏色：RAL9004
防護等級：IP20
質量：50KG
5.1.2壁掛式模塊
壁掛式板載模塊外觀如圖所示：
其主要參數如下：
外形尺寸485×275×610 （寬*深*高）
額定電流：50A（可按照需求適當提高）
額定電壓:AC380V
接線方式:三相三線或三相四線
進線方式：上進上出
額定頻率：50Hz
模塊殼體顏色：RAL7035
防護等級：IP20
質量：50KG
接線示意圖如下：
其中壁掛式結構適用于負荷容量較小或場地緊湊的場合，一般推薦為單柜獨立運行時使用；抽屜式結構多采用多模塊并聯安裝在抽屜柜體中的安裝方式，可根據實際補償容量需求增減柜體內模塊數量，適用于大負荷容量的場合。目前我司常規產品較大的為6個模塊組合，并且正在向更多模塊數， 容量化方面研究與發展。其抽屜柜安裝效果圖如圖4所示。
該方式相對于傳統整柜式有以下幾項優點：
（1）每個模塊容量為50A（可在適當范圍內浮動），相同的柜體格局下有更多容量選擇，并可根據客戶實際需求增加模塊數量至6個以上（需加寬柜體尺寸，效果可參照圖5）；
（2）可根據負載使用變化隨時增、減APF設備的容量（加、減模塊數量即可，并對人機界面作相應參數設置）；
（3）每個模塊單獨安裝散熱單元，并可在柜體上加裝散熱風扇，散熱效果良好，故障率低；
（4）多個模塊之間雖有通訊連接，但各臺的故障并不會相互影響其它模塊繼續工作（補償容量會相應減小）；
（5）后期維護方便，可實現故障模塊單獨維修、更換；維護期間ANAPF有源濾波裝置可持續工作。
（6）結構精巧，設計靈活，可作為零部件（模塊）單獨購買，嵌入第三方柜體；柜型外觀、尺寸的改變基本不影響內部安裝和整體使用效果。
（7）生產周期短，即使是非常規要求產品亦能保證及時投入使用，確保客戶經濟利益。
圖4 模塊化組合式安裝示意圖 圖5 兩列模塊組裝效果示意圖
ANAPF板載式有源濾波裝置在原有立柜、抽屜、壁掛式產品基礎上，進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計，后期維護變得 加輕松、便利，而且治理效果也 顯著。其不僅能治理諧波，也能補償無功：**地治理諧波，可改善電能質量使設備誤動作率大大降低，從而提高電氣設備利用率和產品合格率，既保證了電網運行，又能降低用戶的電力損耗；而**地補償無功，使功率因數高達0.98以上，則避免了用戶因功率因數不足而被罰款，也為用戶帶來了可觀的經濟收益。由此可見，選用ANAPF板載式產品，對電網設施和用戶設備都有益處，可以說是實現了供用電雙方的共贏。
六、應用案例：
ANAPF在工業領域的應用
▲ 項目背景：
合肥日立建機是日立建機集團在中國較大的生產基地，其主要負載是變頻器、電焊機和中頻爐等，這類負載屬于中污染設備，使用時電流變化很快，無功需求大，傳統無功柜跟不上負載變化速度，導致功率因數很低，造成無功罰款；同時又會產生大量諧波流入電網中，諧波電流在線路 動會產生壓降，使得電壓也畸變嚴重，致使一些精度高的生產設備不能正常運行，影響公司的生產，導致產品質量下降，給客戶帶來嚴重的經濟損失。
▲ 治理方案：
該項目共有6臺變壓器，均采用集中治理方案，在變壓器的出線側加裝ANAPF系列有源電力濾波器，型號為：ANPF200-380/BGL，既可補償諧波又可補償部分動態無功。同時，建議在變頻器的進線端加裝輸入電抗器，用來濾除部分變頻器諧波，以達到 的治理效果。
▲ 治理效果：
由圖4-5和圖4-6可以看出，治理前，電流波形失真十分嚴重，三相電流畸變率分別為21.3%、25.0%、28.0%，主要以5次、7次、11次等符合6n±1次特性的諧波為主，功率因數約0.83左右，會造成無功罰款；加裝ANAPF系列有源電力濾波器后，電流波形已經趨向正弦波，三相電流畸變率分別為2.6%、2.6%、2.6%，主要頻次諧波得到**抑制，功率因數也都到很明顯的提高。此次諧波治理，電網質量得到明顯改善，**地保護了生產線上設備的正常運行。
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