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1有源电力滤波器的基本原理
治理谐波的技术措施可以从两个方面人手:一是从谐波源出发,减少谐波的产生;二是安装滤波装置,滤除谐波日前主要有两种滤波装置,无源电力滤波器和有源电力滤波器无源电力滤波器是由滤波电容器、电抗器和电阻器适当组合而成的滤波装置,由于仅针对设计次数的谐波,因此对于谐波次数较多或不确定的电力系统滤波效果往往不理想有源电力滤波器通过外部电流互感器。实时检测负载电流,并通过内部数字信号处理器计算,提取出负载电流中的谐波成分,然后输出脉宽调制信号给内部绝缘栅双极晶体管,使逆变器产生一个和负载谐波电流幅值相等,相位相反的谐波电流注入电网中,达到消除谐波的目的有源电力滤波器采用基于快速傅里叶变换的数字分析法或基于瞬时无功功率的谐波检测方法.具有很快的响应速度.可以在检测到谐波后5ms内产生所需的谐波电流有源电力滤波器是一种主动型的补偿装置.具有较好的实时补偿性能并联型有源电力滤波器原理图.如图l所示
2选用并联型有源电力滤波器应考虑的主要问题
电力系统的谐波主要是负荷的非线性特性引起的.谐波电流的幅值通常只与非线性负荷本身固有的非线性特性和工况有关.与外加的端电压及外部阻抗的变化几乎无关.因此一般认为电力系统的非线性负荷具有电流源的特性。实际工程设计中.选用并联型有源电力滤波器主要考虑以下几个问题:a.根据补偿效果最佳及就地补偿等原则确定有源电力滤波器的接人点。b.根据接入点的电压等级及配电系统的型式确定有源电力滤波器的电压等级及型式。c.根据需补偿点配电系统的谐波次数及幅值,选用有源电力滤波器补偿电流谐波次数的范围及谐波的幅值。对于问题a.有源电力滤波器的接入点一般有3个位置:一是变压器低压母线处,滤除该母线处的谐波:二是某一区域配电系统处,滤除该处的谐波;三是末端某几台重要设备配电箱处.保护该处的重要设备具体在哪几个地方设置,要根据补偿要求、补偿效果及经济等因素来确定,这个问题对设计人员来说不算困难。对于问题b.因为有源电力滤波器的产品规格都写得很清楚,如输入电压、相数、频率等技术参数,只要根据接人点的电压等级及系统的型式来选用就可以了。对于问题c.很多设计人员感到很棘手.因为没有一个简单而又相对准确的计算式来计算补偿点处配电系统的谐波电流次数及幅值在设计阶段.电气设计人员往往难以收集到足够的电气设备谐波数据.某些大工业设备的谐波数据兴许还能收集到.而对于民用建筑就很难了况且在设计阶段.也无法用仪器仪表来测量配电系统的谐波电流虽然绝大多数有源电力谐波器可以同时滤除2~61次的谐波.但接入点谐波电流的幅值没有确定.选用有源电力滤波器时也不好选择。如果有源电力滤波器的滤波电流值选择小了,配电系统的谐波滤除达不到效果;选择大了,又很不经济下面介绍一种低压配电系统谐波电流估算方法。3并联型有源电力滤波器接入点处配电系统谐波电流的估算在工程设计阶段,采用经验公式计算接入点的谐波电流值,是比较简便实用的。当然,工程竣工,电力系统投入运行后,应采用仪器仪表测量分析接入点的谐波电流,以便复核、修正、调整。下边有一种并联型有源电力滤波器接人点处配电系统谐波电流的估算方法,如下式所示。补偿系数k分以下3种情况来取值:
a.0.05~0.08.适用于一般谐波干扰的工程.
如办公楼、商住楼、教学楼、酒店建筑、博物馆、展览馆、客运站、普通病房楼等。
b.0.08~0.15.适用于中等谐波干扰的工程.如广播电视楼的传媒中心演播室、影剧院的剧场、体育建筑场馆、计算机房、数据中心等。
c.0.15~0.2.适用于强谐波干扰的工程.如电信通讯基站,存在电弧炉、焊接、电镀、电解、整流等谐波源设备的工厂。
个别行业或场所可能存在很强的谐波源,这种情况下,k取值要适当增大如果在工程设计中选取的有源电力滤波器额定电流值小于接人点处的谐波电流时.有源电力滤波器输出的补偿电流能够自动限流在额定电流值,这种情况下谐波的滤除不彻底。建议在有源电力滤波器接人点处.以及其它一些重要场所装设具有谐波分析功能的多功能表进行谐波分析,检验谐波滤除的效果。您看此文用
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