安科瑞 華梅超 

江蘇安科瑞電器制造有限公司

1 諧波及其治理
1.1諧波的產(chǎn)生
    電力系統(tǒng)中理想的電壓、電流波形都是頻率為50Hz的正弦波，但是非線性電力設(shè)備 （大功率可控硅、變頻器、UPS、開(kāi)關(guān)電源等）的廣泛應(yīng)用產(chǎn)生了大量畸變的諧波電流，諧波電流耦合在線路上產(chǎn)生諧波電壓。對(duì)非正弦的畸變電流作傅立葉級(jí)數(shù)分解，其中頻率與工頻相同的分量為基波，頻率是基波頻率整數(shù)倍的分量為諧波。諧波是電能質(zhì)量的重要指標(biāo)。
1.2諧波的危害
◆諧波使公用電網(wǎng)中的元件產(chǎn)生附加的損耗，降低了發(fā)電、輸電及用電設(shè)備的效率。大量三次諧波流過(guò)中線會(huì)使線路過(guò)熱，甚至引起火災(zāi)。
◆諧波會(huì)影響電氣設(shè)備的正常工作，使電機(jī)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)和噪聲；使變壓器局部過(guò)熱；使電容器、電纜等設(shè)備過(guò)熱，加快老化以致?lián)p壞。
◆引起電網(wǎng)諧振，這種諧振會(huì)使諧波電流放大幾倍甚至數(shù)十倍，對(duì)電容器和與之串聯(lián)的電抗器形成很大的威脅，經(jīng)常使電容器和電抗器燒毀。
◆諧波會(huì)導(dǎo)致繼電保護(hù)誤動(dòng)作，造成不必要的供電中斷和生產(chǎn)損失。諧波還會(huì)使電氣測(cè)量?jī)x表計(jì)量不準(zhǔn)確，產(chǎn)生計(jì)量誤差，給用電管理部門(mén)或電力用戶帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失。
◆ 臨近的諧波源或較高次諧波會(huì)對(duì)通信及信息處理設(shè)備產(chǎn)生干擾，輕則產(chǎn)生噪聲、降低通信質(zhì)量、計(jì)算機(jī)無(wú)法正常工作，重則導(dǎo)致信息丟失，使工控系統(tǒng)崩潰。
1.3執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

1.4典型諧波源及諧波治理行業(yè)
隨著科技的進(jìn)步和發(fā)展，越來(lái)越多的非線性電力電子負(fù)載被運(yùn)用在企業(yè)當(dāng)中，在帶來(lái)節(jié)能和能量變換等積極作用的同時(shí)，也產(chǎn)生了諧波等電能質(zhì)量問(wèn)題。典型諧波源和需要進(jìn)行諧波治理的典型行業(yè)如下表所示：

1.5有源濾波與無(wú)源濾波的比較
傳統(tǒng)的LC無(wú)源濾波器只適用于諧波次數(shù)固定不變、諧波幅值固定不變、濾波要求低的場(chǎng)合，而諧波或無(wú)功動(dòng)態(tài)變化、電氣安全要求高、諧波濾除要求高的場(chǎng)合需要采用APF有源濾波器。

1.6諧波治理的效益
◆ 使諧波指標(biāo)滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，避免供電部門(mén)罰款或中斷供電；
◆ 降低變壓器損耗；
◆ 減少諧波污染，降低諧波對(duì)自動(dòng)控制裝置、電能計(jì)量裝置、繼電保護(hù)裝置的干擾，保證供配電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行；
◆ 避免諧波過(guò)電壓和諧波過(guò)電流對(duì)電氣設(shè)備的危害，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命；
◆ 節(jié)能降耗，提高功率因數(shù)，節(jié)約電費(fèi)，避免罰款。

2 ANAPF有源電力濾波器
2.1工作原理
ANAPF系列有源電力濾波器并聯(lián)在電網(wǎng)側(cè)和諧波負(fù)載之間，能對(duì)諧波源產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)變化的諧波電流進(jìn)行迅速跟蹤和補(bǔ)償。其原理為：ANAPF系列有源電力濾波器通過(guò)CT采集電流諧波，經(jīng)DSP快速計(jì)算，對(duì)諧波進(jìn)行快速傅立葉分解（FFT），確定各次的諧波分量情況，以最快的速度發(fā)出電流命令，通過(guò)功率執(zhí)行器件產(chǎn)生與諧波源諧波電流幅值相等方向相反的補(bǔ)償諧波電流，并注入電力系統(tǒng)，從而抵消非線性負(fù)載所產(chǎn)生的諧波電流。 

ANAPF有源電力濾波器原理圖

2.2產(chǎn)品特點(diǎn)
◆ DSP+FPGA全數(shù)字控制方式，具有極快的響應(yīng)時(shí)間，先進(jìn)的主電路拓?fù)浜涂刂扑惴?，精度更高、運(yùn)行更穩(wěn)定；
◆ 一機(jī)多能，既可補(bǔ)諧波，又可兼補(bǔ)無(wú)功，可對(duì)2～31次諧波進(jìn)行全補(bǔ)償或指定特定次諧波進(jìn)行補(bǔ)償；
◆ 具有完善的橋臂過(guò)流保護(hù)、直流過(guò)壓保護(hù)、裝置過(guò)溫保護(hù)功能；
◆ 模塊化設(shè)計(jì)，體積小，安裝便利，方便擴(kuò)容；
◆ 采用7英寸大屏幕彩色觸摸屏以實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)置和控制，使用方便，易于操作和維護(hù)；
◆ 輸出端加裝濾波裝置，降低高頻紋波對(duì)電力系統(tǒng)的影響；
◆ 多機(jī)并聯(lián)，達(dá)到較高的電流輸出等級(jí)；
◆ 擁有自主專利技術(shù)。
2.2技術(shù)指標(biāo)

2.4型號(hào)說(shuō)明

2.5結(jié)構(gòu)與尺寸
◆立柜式

◆壁掛式
 

◆抽屜式

2.6上圖示例
電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)與治理系統(tǒng)針對(duì)不同的場(chǎng)合可選擇不同的治理方案，一般有集中治理、局部治理和就地治理三種技術(shù)方案。
◆集中治理

本案例是在變電所低壓電容柜中設(shè)置無(wú)功補(bǔ)償，同時(shí)在配電前端設(shè)置有源電力濾波器，采用集中治理的方式抑制諧波。
集中治理適用于單臺(tái)設(shè)備諧波含量小，但數(shù)量龐大、布局分散的場(chǎng)合，比如辦公大樓(個(gè)人電腦、節(jié)能燈、變頻空調(diào)、電梯等)，雖然單臺(tái)設(shè)備的電流小，諧波含量低，但整棟大樓的總電流大，總諧波電流也大。
◆局部治理

本案例是在變電所低壓電容柜中設(shè)置無(wú)功補(bǔ)償，同時(shí)在局部諧波源前端設(shè)置有源電力濾波器，采用局部治理的方式抑制諧波。
局部治理適用于諧波源集中在某一條或幾條饋出支路的配電系統(tǒng)，比如醫(yī)院的精密儀器、UPS電源等，雖然單臺(tái)設(shè)備的電流小，諧波含量低，但為防止其他設(shè)備產(chǎn)生的諧波對(duì)其干擾，采用局部諧波治理。
◆就地治理

本案例是在變電所低壓電容柜中設(shè)置無(wú)功補(bǔ)償，同時(shí)在主要諧波源的前端設(shè)置有源電力濾波器，采用就地治理方式的抑制諧波。
就地治理適用于諧波源比較明確且單臺(tái)設(shè)備諧波含量較大的配電系統(tǒng)，比如大型商業(yè)區(qū)的景觀照明、影劇院的可控硅調(diào)光設(shè)備、工業(yè)區(qū)的變頻器調(diào)速設(shè)備等，單臺(tái)設(shè)備電流大、諧波含量高、諧波電流大，為防止諧波電流影響其他用電設(shè)備，采用就地治理。

3 ANSVG-S-A混合動(dòng)態(tài)消諧補(bǔ)償裝置
3.1概述
根據(jù)行業(yè)的發(fā)展情況以及市場(chǎng)的需求，ANSVG-S-A系列混合動(dòng)態(tài)消諧補(bǔ)償裝置應(yīng)用最新科技，以SVC的經(jīng)濟(jì)性和APF濾波的強(qiáng)效型等特點(diǎn)為基礎(chǔ)，將兩者技術(shù)相結(jié)合，突破傳統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)，在有效降低成本的同時(shí)，達(dá)到最佳諧波治理與無(wú)功補(bǔ)償效果。
ANSVG-S-A系列混合動(dòng)態(tài)消諧補(bǔ)償裝置主要用于補(bǔ)償電網(wǎng)中的無(wú)功電流，諧波電流以及不平衡電流等，以此達(dá)到提高用電效率、節(jié)能以及改善電能質(zhì)量的目標(biāo)。
3.2 工作原理
ANSVG系列混合動(dòng)態(tài)消諧補(bǔ)償裝置并聯(lián)在整個(gè)供電系統(tǒng)中，通過(guò)互感器采集信號(hào)，根據(jù)電網(wǎng)中負(fù)載功率因數(shù)及諧波含量的變化控制內(nèi)部的無(wú)功補(bǔ)償模塊與有源濾波模塊對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償及有源濾波。其原理為：ANSVG低壓無(wú)功功率補(bǔ)償裝置通過(guò)CT采集電流、電壓信號(hào)，通過(guò)控制器計(jì)算，計(jì)算出無(wú)功補(bǔ)償與有源濾波的最佳方案，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行有效的電能質(zhì)量管理。如下圖所示：

3.3 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

3.4產(chǎn)品特點(diǎn)
◆ 控制方式靈活，采用先進(jìn)的主電路拓?fù)浜涂刂扑惴ǎ憫?yīng)速度快、補(bǔ)償精度高，運(yùn)行穩(wěn)定；
◆ 一機(jī)多能，即可補(bǔ)償諧波，又可兼補(bǔ)無(wú)功，高性價(jià)比； 
◆ 模塊化設(shè)計(jì)；
◆ 采用可靠的電容電抗器組合，防止出現(xiàn)諧振，完善的自身保護(hù)功能。
◆ 采用7英寸大屏幕彩色觸摸屏以實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)置和控制，使用方便，易于操作和維護(hù)。

3.5型號(hào)說(shuō)明

3.6技術(shù)指標(biāo)

3.7 上圖示例

4 ANSVC動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償及濾波裝置
4.1概述
動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償及濾波裝置適用于頻率50Hz，電壓0.4kV電網(wǎng)的無(wú)功功率自動(dòng)補(bǔ)償。它集無(wú)功補(bǔ)償、濾波、電網(wǎng)監(jiān)測(cè)于一體，不但可以通過(guò)投切電容器組來(lái)補(bǔ)償電網(wǎng)中的無(wú)功損耗，提高功率因數(shù)，降低線損，從而提高電網(wǎng)的負(fù)載能力和供電質(zhì)量，而且還能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)的三相電壓、電流、功率因數(shù)等電量參數(shù)。
4.2 無(wú)功補(bǔ)償?shù)闹匾?br>一般來(lái)說(shuō)，使用無(wú)功補(bǔ)償裝置來(lái)提高功率因數(shù)的意義體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是可以減少輸電線路上的功率損失；二是可以充分發(fā)揮電力設(shè)備（如電機(jī)、變壓器等）的潛力。因?yàn)橛秒婋娖骺偸窃谝欢妷汉鸵欢ㄓ泄β氏鹿ぷ?，如果功率因?shù)較低，就要用較大的電流來(lái)保障用電器正常工作，輸電電流變大，導(dǎo)致線路損耗增加。此外，任何電力設(shè)備工作時(shí)總是工作在一定的額定電壓與額定電流內(nèi)，超過(guò)額定電壓值，會(huì)威脅設(shè)備的絕緣性能；工作電流超過(guò)額定值，會(huì)使內(nèi)部溫升過(guò)高，從而降低了設(shè)備的使用壽命。對(duì)于一些發(fā)電設(shè)備而言，功率因數(shù)的提高能大大增加效率，例如：一臺(tái)發(fā)電機(jī)容量為1500kW，當(dāng)電力系統(tǒng)的功率因數(shù)由0.6上升至0.8時(shí)，就可以使實(shí)際發(fā)電能力提高到3000kW。
4.3 無(wú)功補(bǔ)償?shù)男б?br>◆ 功率因數(shù)過(guò)低會(huì)受到電力部門(mén)的處罰甚至?xí)袛嗥髽I(yè)用電高壓供電的工業(yè)用戶和高壓供電帶有負(fù)荷調(diào)壓裝置的電力用戶，功率因數(shù)為0.90以上。其他100kVA （ kW ）及以上電力用戶和大、中型電力排灌站，功率因數(shù)為0.85以上。凡功率因數(shù)達(dá)不到上述規(guī)定的用戶，電力部門(mén)會(huì)對(duì)其加收額外的電費(fèi)，即：力率電費(fèi)（罰款）。
◆ 電力系統(tǒng)缺乏無(wú)功功率時(shí)就會(huì)造成生產(chǎn)效率降低，生產(chǎn)成本變高當(dāng)功率因數(shù)較低時(shí)，設(shè)備的電壓變化大，無(wú)功損耗也大，設(shè)備老化加速，容易造成設(shè)備使用壽命縮短，影響設(shè)備運(yùn)行。
◆ 降低變壓器及電氣網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的線損線路傳送的視在功率不變，功率因數(shù)低將直接增加變壓器和傳輸線路的損耗，直接增加電力費(fèi)用支出。
4.4 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
◆ GB/T 7251.1-2013  
◆ GB/T 14549-1993   
◆ GB/T 15543-2008   
◆ GB/T 18481-2001   
◆ GB/T 15576-2008    《低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備第1部分》
《電能質(zhì)量：公用電網(wǎng)諧波》
《電能質(zhì)量：三相電壓允許不平衡度 》
《電能質(zhì)量：暫時(shí)過(guò)電壓和瞬態(tài)過(guò)電壓》 
《低壓無(wú)功功率靜態(tài)補(bǔ)償裝置總技術(shù)條件》

4.5 工作原理
ANSVC低壓無(wú)功功率補(bǔ)償裝置并聯(lián)在整個(gè)供電系統(tǒng)中，能根據(jù)電網(wǎng)中負(fù)載功率因數(shù)的變化控制電力電容器投切進(jìn)行補(bǔ)償。其原理為：ANSVC低壓無(wú)功功率補(bǔ)償裝置通過(guò)CT采集電流、電壓信號(hào)，通過(guò)無(wú)功補(bǔ)償控制器計(jì)算，計(jì)算出投切電容器的最佳方案，通過(guò)無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)控制各組電力電容器投切。如下圖所示：

4.6 型號(hào)說(shuō)明

4.7 技術(shù)參數(shù)

4.8 產(chǎn)品特點(diǎn)
◆ 裝置柜體采用框架拼裝式結(jié)構(gòu)，表面噴塑或鈍化處理，外觀整潔美觀、耐老化、抗腐蝕、高壽命。
◆ 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊合理，模塊化設(shè)計(jì)，布線整齊大方，維護(hù)方便。
◆ 裝置柜體可獨(dú)立安裝或與其它柜體拼柜安裝。
◆ 多種補(bǔ)償形式：三相共補(bǔ)、三相分補(bǔ)、共補(bǔ)+分補(bǔ)三種形式。根據(jù)電網(wǎng)的實(shí)際情況，兼顧補(bǔ)償效果和成本，合理選用補(bǔ)償形式。充分解決補(bǔ)償無(wú)功和三相不平衡之間以及三相分補(bǔ)和成本之間的矛盾。    
◆ 使用串聯(lián)電抗器保護(hù)電容器，可根據(jù)用戶現(xiàn)場(chǎng)具體電網(wǎng)背景定制方案。
◆ 控制器具有多回路循環(huán)或編碼投切運(yùn)行方式，能有效地避免分組投切時(shí)個(gè)別電容投切過(guò)于頻繁的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)控制。
◆ 具有數(shù)據(jù)采集功能和標(biāo)準(zhǔn)的通信接口，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)管理。
◆ 采用無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)進(jìn)行投切電容，過(guò)零投入，既沒(méi)有投切涌流又有良好的散熱     機(jī)制，更不會(huì)產(chǎn)生諧波注入，可靠性高。
◆ 具備電力參數(shù)監(jiān)測(cè)、采集和統(tǒng)計(jì)功能。

4.9 結(jié)構(gòu)與尺寸

4.10 應(yīng)用領(lǐng)域分析
在交流電力系統(tǒng)中，絕大多數(shù)負(fù)載都是感性負(fù)載。其產(chǎn)生的感性無(wú)功回流到電力系統(tǒng)中，導(dǎo)致系統(tǒng)功率因數(shù)降低，系統(tǒng)的壓降增大電能損耗增大等問(wèn)題。常見(jiàn)負(fù)載功率因數(shù)如下表：

由上表可以看出，感性負(fù)載十分常見(jiàn)。為了盡可能減少損失，供電部門(mén)會(huì)要求電力用戶必須盡可能減少無(wú)功消耗。而電力電容器對(duì)于感性負(fù)載有相反的影響，所以輸入適當(dāng)?shù)娜菪詿o(wú)功功率，不僅可以提高功率因數(shù)，提升系統(tǒng)電壓，而且能有效地減少系統(tǒng)電能損耗。所以，目前絕大多數(shù)用戶都在使用電容器進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。
ANSVC低壓無(wú)功功率補(bǔ)償裝置廣泛應(yīng)用于電力、汽車、冶金、鐵道、石油、港口、輕工、機(jī)械制造、化工、造紙、紡織、煤炭、造船、通訊、建材、機(jī)場(chǎng)、大型場(chǎng)館、高層建筑等場(chǎng)所配電系統(tǒng)中，特別適用于電焊機(jī)、氣錘、注塑機(jī)、密煉機(jī)、中頻爐、軋機(jī)、起重機(jī)、電梯、行車等特別需要無(wú)功補(bǔ)償?shù)膱?chǎng)合。

4.11 上圖示例

5.典型案例
5.1 ANAPF有源濾波器典型案例
5.1.1 ANAPF有源濾波器在數(shù)據(jù)機(jī)房的應(yīng)用項(xiàng)目名稱：常熟智慧城市發(fā)展中心
項(xiàng)目背景
常熟智慧城市是一個(gè)市民卡信息中心，屬于新建項(xiàng)目，其中包括大型數(shù)據(jù)機(jī)房，對(duì)電能質(zhì)量要求非常高。為了提高供電可靠度，采用大量的UPS作為設(shè)備電源，機(jī)房?jī)?nèi)還包含空調(diào)設(shè)備、照明設(shè)備等。此類電力電子設(shè)備皆屬于非線性負(fù)載，會(huì)產(chǎn)生大量諧波并注入系統(tǒng)中，主要以5次、7次為主，如果不進(jìn)行諧波治理，對(duì)其他設(shè)備的影響很大，比如導(dǎo)致通信數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，甚至中斷。
●  治理方案
根據(jù)以往測(cè)量經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行諧波分析與估算，諧波主要由UPS和一些非線性直流電源產(chǎn)生，供電系統(tǒng)由2臺(tái)800kVA變壓器及其一臺(tái)800kW發(fā)電機(jī)組成，采用集中治理方案，在每臺(tái)變壓器下加裝300A有源電力濾波器，由兩臺(tái)150A并機(jī)實(shí)現(xiàn)，型號(hào)為ANAPF150-380/BGL，來(lái)自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償負(fù)載產(chǎn)生的諧波電流，保證整個(gè)系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。
● 治理效果
治理前，N線電流較大，3次、5次、7次等諧波頻次含量較大；治理后，N線電流明顯降低、各次諧波電流得到有效抑制，提高了供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，消除了諧波對(duì)通信系統(tǒng)影響的危害，收到了良好的運(yùn)行效果。

治理前

治理后

● 安裝現(xiàn)場(chǎng)

5.1.2 ANAPF有源濾波器在辦公樓宇的應(yīng)用
項(xiàng)目背景
珠海橫琴口岸項(xiàng)目是臨時(shí)邊檢大樓的新建項(xiàng)目，為邊檢部門(mén)電氣設(shè)備提供可靠電力支持，對(duì)電能質(zhì)量要求較高。用電設(shè)備主要包括大量的LED顯示及照明、精密空調(diào)、UPS電源、報(bào)檢大廳動(dòng)力設(shè)備等。這些均屬于非線性負(fù)載，會(huì)產(chǎn)生大量諧波，其諧波主要包括3、5、7、9次，若不進(jìn)行合理治理，將對(duì)其他電氣設(shè)備產(chǎn)生危害，如：大量的3次諧波造成中線過(guò)熱甚至發(fā)生火災(zāi)；大量諧波造成變壓器局部嚴(yán)重過(guò)熱；繼電保護(hù)發(fā)生誤動(dòng)作等。
● 治理方案
根據(jù)以往測(cè)量經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行諧波分析與估算，諧波主要由UPS和一些非線性直流電源產(chǎn)生，該項(xiàng)目有1#、2#兩個(gè)配電站，1#配電站有2臺(tái)800kVA的變壓器，2#配電站有2臺(tái)1000KVA的變壓器，分別采用集中治理方案，在每臺(tái)變壓器下加裝ANAPF系列有源電力濾波器，由于安裝空間有限，選擇我司壁掛式有源電力濾波器進(jìn)行嵌入式安裝，1#配電站中#1和#2變壓器下安裝型號(hào)均為ANAPF75-380/BBL，2#配電站中#1和#2變壓器下安裝均為2臺(tái)型號(hào)為ANAPF60-380/BBL的有源電力濾波器并機(jī)使用，保障了整個(gè)供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
● 治理效果
治理前電流波形發(fā)生畸變，三相電流畸變率分別為10.8%、11.1%、12.5%；在加裝ANAPF系列有源電力濾波器后電流波形趨向正弦波，各次諧波得到有效抑制，電流畸變率明顯降低，三相電流畸變率降至4.0%、4.1%、4.4%。

治理前

治理后

● 安裝現(xiàn)場(chǎng)

5.1.3 ANAPF有源濾波器在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用
● 項(xiàng)目背景
合肥日立建機(jī)是日立建機(jī)集團(tuán)在中國(guó)最大的生產(chǎn)基地，其主要負(fù)載是變頻器、電焊機(jī)和中頻爐等，這類負(fù)載屬于中污染設(shè)備，使用時(shí)電流變化很快，無(wú)功需求大，傳統(tǒng)無(wú)功柜跟不上負(fù)載變化速度，導(dǎo)致功率因數(shù)很低，造成無(wú)功罰款；同時(shí)又會(huì)產(chǎn)生大量諧波流入電網(wǎng)中，諧波電流在線路上流動(dòng)會(huì)產(chǎn)生壓降，使得電壓也畸變嚴(yán)重，致使一些精度高的生產(chǎn)設(shè)備不能正常運(yùn)行，影響公司的生產(chǎn)，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量下降，給客戶帶來(lái)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。
● 治理方案
該項(xiàng)目共有6臺(tái)變壓器，均采用集中治理方案，在變壓器的出線側(cè)加裝ANAPF系列有源電力濾波器，型號(hào)為：ANPF200-380/BGL，既可補(bǔ)償諧波又可補(bǔ)償部分動(dòng)態(tài)無(wú)功。同時(shí)，建議在變頻器的進(jìn)線端加裝輸入電抗器，用來(lái)濾除部分變頻器諧波，以達(dá)到更好的治理效果。

● 治理效果
治理前，電流波形失真十分嚴(yán)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(shù)約0.83左右，會(huì)造成無(wú)功罰款；加裝ANAPF系列有源電力濾波器后，電流波形已經(jīng)趨向正弦波，三相電流畸變率分別為2.6%、2.6%、2.6%，主要頻次諧波得到有效抑制，功率因數(shù)也都到很明顯的提高。此次諧波治理，電網(wǎng)質(zhì)量得到明顯改善，有效地保護(hù)了生產(chǎn)線上設(shè)備的正常運(yùn)行。

治理前

治理后

● 安裝現(xiàn)場(chǎng)

5.1.4 ANAPF有源電力濾波器在港口碼頭的應(yīng)用
項(xiàng)目背景
江陰港港口的主要諧波源是門(mén)機(jī)和一些辦公設(shè)備，門(mén)機(jī)在運(yùn)行時(shí)需要大量無(wú)功，且電流沖擊大，波動(dòng)很快，產(chǎn)生大量的諧波電流，功率因數(shù)很低，造成無(wú)功罰款；辦公設(shè)備會(huì)產(chǎn)生3次諧波，導(dǎo)致三相電流不平衡，傳統(tǒng)的純?nèi)轃o(wú)功補(bǔ)償裝置已經(jīng)不能解決這些電能質(zhì)量問(wèn)題，甚至還會(huì)對(duì)無(wú)功柜產(chǎn)生危害，使得電容壽命降低，更換頻繁。
● 治理方案
因現(xiàn)場(chǎng)非線性負(fù)載（經(jīng)檢測(cè)，主要為起重機(jī)回路）多，且具有地域分散，沖擊電流大的特點(diǎn)，易采用集中治理方式，在每個(gè)變電站進(jìn)行諧波治理。采用無(wú)功功率補(bǔ)償和諧波治理綜合方案可兼顧無(wú)功補(bǔ)償和諧波治理功能，該方案利用現(xiàn)有無(wú)功補(bǔ)償控制柜，減少用戶改造投入成本，將ANAPF系列有源電力濾波裝置并聯(lián)到配電系統(tǒng)中，一方面可有效抑制諧波放大，保護(hù)電容器，而裝置的檢修與日常維護(hù)只需從電網(wǎng)中切除，不影響現(xiàn)場(chǎng)的正常運(yùn)營(yíng)。
● 治理效果
由圖4-7和圖4-8可以看出，治理前，電流波形失真十分嚴(yán)重，呈現(xiàn)典型的M型，三相電流畸變率分別為18.3%、25.1%、32.5%，主要以5次、7次諧波為主；加裝ANAPF系列有源電力濾波器后，電流波形已經(jīng)趨向正弦波，三相電流畸變率分別為2.6%、2.6%、2.6%，主要頻次諧波得到有效抑制，電網(wǎng)質(zhì)量得到明顯改善，有效地保護(hù)了其他電氣設(shè)備。

治理前

治理后

● 安裝現(xiàn)場(chǎng)

5.1.5 ANAPF有源電力濾波器在商業(yè)中心的應(yīng)用
● 項(xiàng)目背景
無(wú)錫恒隆廣場(chǎng)屬于大型商業(yè)建筑，主要負(fù)載是中央空調(diào)、電梯和照明設(shè)備等，由于變頻器高效的節(jié)能性，使用大量變頻器驅(qū)動(dòng)這些設(shè)備，但同時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量3次、5次、7次等諧波電流。諧波電流在線路上流動(dòng)產(chǎn)生壓降，使得電壓也跟著畸變，電壓畸變率超過(guò)國(guó)標(biāo)限值，供電質(zhì)量相當(dāng)糟糕，影響其他用電設(shè)備的正常使用，現(xiàn)場(chǎng)會(huì)出現(xiàn)燈具閃爍的現(xiàn)象。
● 治理方案
無(wú)錫恒隆廣場(chǎng)該配電系統(tǒng)中共有2臺(tái)2000KVA的變壓器，均采用集中治理方案，在變壓器的出線側(cè)加裝400A的ANAPF系列有源電力濾波器，使用2臺(tái)200A并機(jī)實(shí)現(xiàn)，型號(hào)為：ANPF200-380/BGL。
● 治理效果
治理前電流波形發(fā)生畸變，出現(xiàn)多出鋸齒狀；治理后電流波形明顯得到改善，趨向標(biāo)準(zhǔn)正弦波，電能質(zhì)量達(dá)到很大提高，給用電帶來(lái)保障。

治理前

治理后

● 安裝現(xiàn)場(chǎng)

5.1.6 ANAPF有源濾波器在其它行業(yè)的應(yīng)用

軌道交通
城市軌道交通存在大量熒光燈、UPS電源、變頻器及軟啟動(dòng)裝置，均會(huì)產(chǎn)生大量諧波，使得電力系統(tǒng)正弦波畸變，電能質(zhì)量降低。諧波進(jìn)行綜合治理，給交通安全、順暢帶來(lái)保障。
類似行業(yè)案例：、山東日照機(jī)場(chǎng)、南海三沙市機(jī)場(chǎng)、吉林站西廣場(chǎng)交通樞紐等。

醫(yī)院
醫(yī)院行業(yè)主要是核磁共振機(jī)、CT機(jī)等設(shè)備會(huì)產(chǎn)生大量諧波，大量先進(jìn)醫(yī)療設(shè)備對(duì)供電電源的諧波質(zhì)量要求非常高，如果不進(jìn)行治理，很可能造成檢測(cè)數(shù)據(jù)誤差大，設(shè)備之間干擾不能正常工作，造成嚴(yán)重的醫(yī)療事故。諧波治理后，降低了用電隱患。
類似行業(yè)案例：陜西榆林第一人民醫(yī)院、上海第二康復(fù)醫(yī)院、滁州市第二人民醫(yī)院、安徽六安第六人民醫(yī)院等。

冶金
冶金行業(yè)中大量使用了電弧爐、加熱爐、軋機(jī)等，這些負(fù)載不僅容量大，而且大部分為感性負(fù)荷，在不使用無(wú)功補(bǔ)償裝置的情況下，功率因數(shù)極低，且產(chǎn)生大量畸變的諧波，嚴(yán)重危害電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行和電氣設(shè)備安全經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。
類似行業(yè)案例：江蘇省鑌鑫特鋼材材料有限公司、宇東能源化工基地等。

體育館、演播廳
體育館、演播中心這類場(chǎng)所，主要就是大量舞臺(tái)燈光、LED屏幕、高桿燈等設(shè)備產(chǎn)生諧波。使得電能質(zhì)量變差，及時(shí)進(jìn)行諧波治理可保障設(shè)備本身的使用效果，給用電帶來(lái)保障。
類似行業(yè)案例：蘇州澹臺(tái)湖會(huì)議中心、廣州文化宮、武漢市教育電視臺(tái)演播廳、岳陽(yáng)市奧體中心及游泳館等。

5.2 ANSVG混合動(dòng)態(tài)消諧補(bǔ)償裝置典型案例
上海某商務(wù)中心屬于新建項(xiàng)目，配電系統(tǒng)有大量諧波源，變頻器、軟啟動(dòng)器、空調(diào)等，危害供電系統(tǒng)穩(wěn)定性；且無(wú)功變化快，需要快速補(bǔ)償?？紤]到諧波的影響，圖紙中就已經(jīng)設(shè)計(jì)了諧波治理和無(wú)功補(bǔ)償裝置。我司根據(jù)配電系統(tǒng)圖分別計(jì)算無(wú)功和諧波補(bǔ)償容量，配備了4臺(tái)ANSVG-S-A產(chǎn)品，快速補(bǔ)償了無(wú)功和諧波，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，消除了因諧波帶來(lái)的安全隱患。

5.3 ANSVC低壓無(wú)功功率補(bǔ)償裝置典型案例
ANSVC低壓無(wú)功功率補(bǔ)償裝置使用在無(wú)功需求大，負(fù)載幅值和頻率波動(dòng)較小的場(chǎng)所。金屬冶煉行業(yè)負(fù)載主要為各類加熱爐，適合ANSVC低壓無(wú)功功率補(bǔ)償裝置的運(yùn)用。
山西某大型金屬加工企業(yè)主要以熔煉碳鋼、特種鋼為主要業(yè)務(wù)。廠內(nèi)使用了較大規(guī)模的中頻感應(yīng)加熱爐。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，配置ANSVC-600-380/B的無(wú)功補(bǔ)償裝置，其補(bǔ)償效果如下：

治理前

治理后

​作者簡(jiǎn)介：華梅超，女，本科，江蘇安科瑞電器制造有限公司，主要研究方向?yàn)橹悄芙ㄖ┡潆姳O(jiān)控系統(tǒng)。