利用电力电子器件IGBT及其相关电路,对系统谐波源进行跟踪抵消补偿,即按系统的谐波分量发出一个大小相等方向相反的谐波分量,以抵消原谐波分量。主要检测补偿对象的电压和电流,经指令电流运算电路,计算得出补偿电流的指令信号,该信号经补偿电流发生电路放大,得出补偿电流,补偿电流与负载电流中要补偿的谐波及无功等电流抵消,最终得到期望的电网电流。其工作原理如下图所示:

模块化组合和安装方式多样采用柜式和壁挂式两种安装结构,柜式结构由一台或数台有源电力滤波器的功率单元组合而成,可以直接安装到项目现场,避免用户自行成套的问题,简单方便。单台整柜最大容量可做到500A。壁挂式安装主要是为了满足小容量需求、且对安装空间有限制要求的客户需求,能够节省空间。其模块化的容量主要有25A、50A、75A、100A等四种规格。

有源电力滤波器最终实现的目的:1、提高企业设备的供电质量,提供设备运行的可靠性,减少因设备误动作而造成的经济损失。2、降低用电设备发热,减少绝缘老化,从而提高设备的使用寿命,减少设备的维护费用。3、减少电容器的谐振几率,提高用电安全。4、减少谐波产生的电磁干扰,保障弱点系统正常工作。5、满足国家及地方标准要求,避免罚款。

有源带阻滤波电路分析

电容器的电容量增大有两种情况:第一种是无内熔丝的电容器一旦发现电容量增大,即超过一个串联段击穿所引起的电容量增大,应立即退出运行;第二种是有内熔丝的电容器应考虑为一个元件击穿故障,相应的内熔丝没有熔断引起电容量增大的,要立即退出运行。总之,无论哪种情况都要立即退出运行,以防止电容器带故障运行而发展成扩大性故障。

电容器组在运行中继电保护误动或拒动,可能使保护的定值与实际不相符合,灵敏度过高容易误动,灵敏度过低容易拒动,另外,继电器存在问题对策如下:

户外式电容器受天气及周围环境的影响,外壳,构架油漆容易脱落和生锈,同时,外壳,支持绝缘子和其他配件如不定期清扫会严重积尘,不利于电容器安全运行。因此要定期对设备进行维护,特别是周围环境不大好的更要重视。使之电容器外壳,构架以及其他设备保持油漆完好和良好的辐射表面,构架采用涂锌件,防止生锈。另外,户外式设备拟每季或半年清扫一次,但是要根据季节特点和周围环境做到勤清扫,如某变电站每年2次雾季前进行小水量边冲边揩,效果很好。/p>

输入端谐波产生机理:变频器的主电路一般为交一直一交组成,外部输入380V/50Hz的工频电源经三相桥路不可控整流成直流电压,经电容滤波及大功率晶体管开关元件逆变为频率可变的交流电压。在整流回路中,输入电流的波形为不规则的矩形波,波形按傅立叶级数分解为基波和高次谐波,谐波次数通常为6n±1次高次谐波,其中的高次谐波将干扰输入供电系统。如果出现电源侧电抗充分小、换流重叠角\"可以忽略强狂,那么n次高次谐波为基波电流的1/n。输出端谐波产生机理:在逆变输出回路中,输出电流信号是受PWM载波信号调制的脉冲波形。对于GTR大功率逆变元件,其PWM的载波频率为2~3kHz,而IGBT大功率逆变元件的PWM最高载频可达15kHz。同样,输出回路电流信号也可分解为只含基波和其他高次谐波。

与一般无线电电磁干扰一样,变频器产生的高次谐波通过传导、电磁辐射和感应耦合三种方式对电源及邻近用电设备产生谐波污染。传导是指高次谐波按着各自的阻抗分流到电源系统和并联的负载,对并联的电气设备产生干扰;感应耦合是指在传导的过程中,与变频器输出线平行敷设的导线又会产生电磁耦合形成感应干扰;电磁辐射是指变频器输出端的高次谐波还会产生辐射作用,对邻近的无线电及电子设备产生干扰。高次谐波的危害具体表现在以下几个方面:

(5)保护电器:电流中含有的谐波会产生额外力距,改变电器动作特性,引起误动作,甚至改变其操作特性,或烧毁线圈。

(1)在变频器交流输入侧设置交流电抗器增大整流阻抗使整流重叠角增大,减小高次谐波。

有源带阻滤波电路分析

降低PWM控制的输出波形中所含有的交流谐波成分带来的磁杂讯技术已越来越多地在各种变频器中得到应用,如采用更高频率的开关元件、变频器输出端加装滤波装置,用随机法调节切换频率和闭环控制改善高次谐波。

电力系统中常会因为输送无功功率而造成电力系统无端的能源浪费,而对电网进行无功补偿是实现电能效率最大,保证电力系统运行安全,降低能源损耗的重要举措。除此之外,无功补偿也能在一定程度上治理谐波的污染,当然这需要谐波治理的相关设备一同进行配合才能事半功倍。同时,无功补偿能改善电力系统环境,提高用电质量。