[分享]有源滤波设计容量如何确定?欢迎收藏!

发表于2019-02-28     976人浏览     0人跟帖     总热度:85  


一、谐波的危害
谐波主要是由谐波源产生。
谐波对公用电网、电气设备和通信系统都会有不同程度的影响。
比如会导致电机的附加损耗,增大机械振动、噪声和过电压,使变压器局部严重过热。谐波使电容器、电缆等设备过热、绝缘老化、寿命缩短,以至损坏。
谐波会引起公用电网中局部的并联谐振和串联谐振,从而使谐波放大甚至引起严重事故。
谐波会导致继电保护和自动装置的误动作。谐波会对邻近的通信系统产生干扰,产生噪声,或导致通信系统无法正常工作。

目前解决谐波的最好方案是配置有源电力滤波器(APF)

有源滤波设计容量如何确定?欢迎收藏!_1

二、哪些场所需要安装谐波治理装置呢?
在《GB/T14549-1993 电能质量公用电网谐波》规定了谐波电压限值,以及谐波电流的允许值。
在《JGJ 16-2008民用建筑电气设计规范》也规定了谐波限值和谐波治理方法,原文内容如下:
有源滤波设计容量如何确定?欢迎收藏!_2

1.主要谐波源
名称
所属行业
UPS、开关电源、逆变电源
数据中心、通信、医院、公用事业、商业等
变频设备
工矿企业、商业、市政、、医院、民用等
地铁、轻轨
交通
中频炉、单(多)晶硅生产设备
制造业
电弧炉、交流弧焊机、感应加热装置
机械、能源、化
2.典型非线性负荷的谐波频谱
负荷
3th
5th
7th
9th
11th
13th
办公设备、服务器、PC




自动化设备、PLC




电子照明




通信设备



UPS




变频设备


广播、电视演播室

 
三、有源滤波设计容量如何确定?(这点是大家比较关注的)
谐波治理根据谐波源的集中度情况,可选择集中治理就地治理
对于新建项目我们很难确切的计算出系统中的谐波含量,只能采取估算的方法,计算公式如下。
若采用集中治理,有源电力滤波器容量计算公式为: 
有源滤波设计容量如何确定?欢迎收藏!_3
各行业谐波治理THDi推荐值
行业类型
典型谐波畸变率THDi
地铁、隧道、高铁、机场
15%
通讯、商业建筑、银行
20%
医疗行业
25%
汽车制造、船舶制造
30%
化工、石油
35%
冶金行业
40%
 
若采用就地补偿方式,有源电力滤波器容量计算公式为:    
      
有源滤波设计容量如何确定?欢迎收藏!_4

负载类型
典型谐波含量THDi
负载类型
典型谐波含量THDi
变频器
30~50
中频感应加热电源
30~35
电梯
15~30
六脉冲整流器
28~38
LED
15~20
十二脉冲整流器
10~12
节能灯
15~30
电焊机
25~58
电子镇流器
15~18
变频空调
6~34
开关电源
20~30
UPS
10~25
 
虑到要预量,上述计算留一定的余需放大1.3倍左右,作为最终谐波容量比较合适。
 
例如:某银行配电系统:变压器的额定容量为1600kVA,变压器变比为10/0.4 kVK取值为0.7THDi取值为20%,采用集中治理方案,根据上述公式(1)可得317A,计算值放大1.3倍得出需要配置的有源电力滤波器的容量
 
317×1.3=412A
便于容量选择最终按照400A的容量配置。

对于改造项目,建议先进行电能质量测试后,再根据测试结果选定谐波治理的容量和安装方案。 
 
、安装位置设计方案
有源滤波设计容量如何确定?欢迎收藏!_5上图集中治理的选型方案,有源电力滤波柜建议安装在无功补偿柜与出线柜之间,这样电流采样回路最短,接线更简单,成本也更低

另外,采样CT的安装位置也很关键,直接关系到谐波治理的准确性问题。
从安装和成本考虑,建议将采样CT安装于滤波柜和出线柜连接的那段主母排上。

更多关于新建及改造项目的谐波治理选型方案,欢迎咨询供货厂家:上海正尔智能科技股份有限公司工程师:
有源滤波设计容量如何确定?欢迎收藏!_6
程工:17621255956

这样安装依据?
有源滤波器自身相当于一个电流源,而我们安装有源滤波器是为了治理系统负荷产生的谐波的,所以采样CT只计量负荷的电流才是最准确的,滤波的效果才能达到最佳状态。所以采样CT不能计量无功补偿柜和有源滤波柜自身的电流的。
如果有源滤波柜按照在系统末端,就需要在有源滤波柜内再安装一套CT,与系统端的CT做减法运算,得到负荷的电流。
如果采样CT安装在电网侧时,也需要在有源滤波柜内再安装一套CT,与电网侧的CT做减法运算,得到负荷的电流。

下面是三种不同的系统结构,有源滤波柜和采样CT安装位置:
有源滤波设计容量如何确定?欢迎收藏!_7
 

如下图(供货实物图片),图片由上海正尔厂家提供,其有源滤波器采用模块化设计,单台模块容量有50A、75A、100A、150A多种规格,模块高度仅200mm,单柜最多可放置6个模块。
有源滤波设计容量如何确定?欢迎收藏!_8
还有一点需要注意,在谐波源较多的系统,为防止发生电网谐振,无功补偿系统电容器应串联电抗器,除非经计算证实不会出现谐振现象。在配置有源滤波器后,也应该这样做。



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