昆玉多功能益平坦滤波器GFF
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面议
谐波与有源滤波装置的应用
项目背景
某企业是一家单晶硅制造企业。单晶硅建设项目具有的市场和广阔的发展空间。近年来,各种晶体材料,特别是以单晶硅为代表的高科技附加值材料及其相关高技术产业的发展,成为当代信息技术产业的支柱,并使信息产业成为经济发展中增长快的先导产业。其生产工艺多分熔融加热或直流加热,由于采用半导体可控整流方式,本身工作过程中会产生非常大量的电流谐波,对电网造成谐波污染,这些谐波使得仪器精度失准甚至误动作,破坏了系统的无功补偿,造成系统供电损耗的增加及损坏补偿电容器等,对于单晶硅复杂的生长过程以及后期的加工流程都造成非常大的影响,因此电网的品质间接决定着单晶硅成品材料的品质,几乎所有的单晶硅制造生产线都面临谐波问题
治理方案
针对电能质量状况,上海安科瑞电气股份有限公司提出了谐波治理的解决方案,并终确定在3#变压器下进行试点,采用ANAPF有源电力滤波装置,自动跟踪治理负载产生的谐波电流,整个系统安全可靠运行。
从现场测试的有源滤波器投入前后的数据可以看出,有源滤波器投入运行后,电压和电流谐波明显降低,电压谐波由原来的4.7%降到2.4%,电流谐波由原来的18.4%降到5.0%,谐波电流值从273A下降到63A,三相电压和三相电流波形均得到明显改善,从根本上消除了谐波的影响,保障了单晶硅生的质量,该企业决定在后期改建工程中全部采用ANAPF有源滤波器。
谐波治理是电能质量问题的核心内容之一,也是现代电力生产发展的迫切需要。有源电力滤波器经过二、三十年的发展已成为补偿电力系统谐波及无功功率的重要装置。目前在实际应用中,并联型APF是比较成熟的拓扑结构,是优选的方案;串联型APF电路在工作时需流过全部的正常负载电流,损耗比较大,而且投切、故障后退出及各种保护电路也比较复杂;串、并联型APF当前的主要问题是控制复杂,造。
从近年来的研究和应用中可以看出,APF具有如下的发展趋势:
(1)通过采用PWM调制和提高开关器件等效开关频率的多重化技术,实现对高次谐波的补偿;
(2)采用APF和PF组成的混合型滤波系统,以减少APF的容量,降低成本;
(3)随着半导体器件制造水平的迅速发展,混合型滤波系统低成本的优势将逐渐消失,而并联APF由于其功能强大、,将是很有发展前途的有源滤波装置;
(4)随着电力电子器件耐压水平的提高和对电能质量的日益重视,APF也将在工业系统的高压领域得到广泛应用。
随着我国电力事业的发展,电能质量的要求将不断提高,利用APF进行电能质量治理有着的市场潜力。特别是在补偿谐波、无功功率,以及中线电流、不平衡电流等方面,有源滤波技术必将拥有更加广阔的应用前景。
APF滤波模块技术要求
(1)模块开关频率:10-20kHz;自身损耗:≤2%,效率98%;(需要提供第三方检验机构出具的带有CMA,CAL,ilac-MRA,CNAS等认证的型式试验报告。)
(2)全响应时间≤7ms;(需要提供第三方检验机构出具的带有CMA,CAL,ilac-MRA,CNAS等认证的型式试验报告。)
(3)总谐波补偿率:≥90%(需要提供第三方检验机构出具的带有CMA,CAL,ilac-MRA,CNAS等认证的型式试验报告。)
(4)有源电力滤波器采用模块化设计,支持多机并联扩容,并联容量不受限制,如果一台因故障退出运行,其他有源滤波器仍能正常工作实现滤波功能;
(5) 有源电力滤波器要求采用英飞凌、富士、塞米控等国际、技术成熟的IGBT模组,性能稳定、质量可靠;如为纯进口产品,请提供进口产品相关;
(6)采用“光纤环网”技术,同步性好、响应时间快、补偿率高;
(7)取得国家检验机构颁发的带有CMA,CAL,ilac-MRA,CNAS等认证的型式试验报和欧洲机构颁发的CE。
(8)有源滤波器需原厂生产,提供实用新型的知识产品,不接受贴牌产品,厂家有自己研发中心和生产工厂及生产线,可供考察,如有偏差,取消投标。有源滤波器生产商需提供至少有不少于100万的业绩合同两个,提供200万以上合同至少一个。
(9)控制算法:同时支持快速傅里叶(FFT)和瞬时无功两种算法。闭环谐振控制算法,针对性强,控制精度高;
(10)有源电力滤波器同时支持谐波补偿、无功补偿及三相不平衡补偿三种功能;
(11)滤波器在滤波的同时须避免过补偿,即有源滤波器可以做到只滤波而不产生无功功率,完全避免过补偿,也可以通过设定目标功率因数,将滤波后剩余的能量用于无功补偿。当系统负载的谐波量大于滤波器补偿能力时,滤波器仍应根据本体容量输出额定电流,继续滤波,不发生超载或导致设备损坏而退出运行。
(12)有源滤波器自身的高频载波不能回馈到电网,对其它系统和设备没有干扰。
(13)有源电力滤波器具有稳定性保护功能,当系统处于不稳定状态时,设备能自动与系统脱开;有源电力滤波器具备快速、完全的故障自检功能,同时自动采取相对应的操作;具备完整的保护功能,包括电网过欠压、电网错缺相、IGBT异常、频率异常、装置过流、装置过温、直流母线过欠压、过载自动限流等保护,确保装置安全无故障运行。
电能质量产品总结
1. ANSVC系列无功功率补偿装置采用 电容器串联电抗器方案,可避免谐振现象,无功补偿性能;
2. ANAPF系列有源电力滤波器可根据负载分布差异和客户需达到的个性化治理效果选择合适治理方式,主要有集中治理、就地治理和局部治理;
3. ANSVG系列无功谐波混合补偿装置将ANSVC的经济性和ANAPF的结合,适合多个应用场合;
4. ANHF系列谐波滤波器可与变频器、UPS、感应加热设备配套使用,串联在谐波治理支路,可从谐波源处滤除谐波,治理效果;
5. ANHPD300系列谐波保护器针对、工生产制造业等行业的仪器\生产设备、PLC工控系统等谐波敏感设备,滤除高次谐波,设备安全可靠运行;
6. ANCIR系列输入电抗器可减少变频器或整流设备产生的电流谐波失真,降低高次谐波;
7. 电能质量监测与治理系统借助于网络电力仪表(如APMD系列、ACR系列)和计算机网络通信技术,建立一个既可以电能状况又可以实现前端设备远程控制的后台。
APF在制药行业的应用
ANAPF的应用
项目:陕西榆林
问题描述:
由于使用的CT、核磁共振、DSA、伽马刀等设备均为非线性设备,用电要求非常严格,这些设备产生的大量谐波电流引起电流失真,产生谐波磁场,干扰数据通讯,使电脑网络管理系统异常或死机。严重影响设备的使用性能和精度。
治理措施:
在对配电现场进行实地测定后, 考虑到各种谐波源负载比较分散,须在低压母线上进行集中治理谐波 。
预期治理效果:
有源滤波器投入运行后,电压谐波畸变率降到5%以内,各次谐波均达到国标GB/14549-93标准的要求。供电设备及系统运行正常。线路及变压器发热状况减轻。
APF有源电力滤波器产品设计理念
1、模块的安装,设计模块的托盘、挂耳
2、滤波器采用强迫智能风冷,采用立风道
3、柜体应注意维护通道,应注意柜前后留有足够的空间,即满足风冷要求,也可以便于维护
4、滤波器安装位置首要选择先滤波再补偿的原则,同时滤波器的采样应避开电容器组的电流
5、并柜、母排、断路器及其他元器件设计与开关柜相同
6、开关柜的尺寸、种类等
电能质量系列产品小结
选用电能质量设备就是为了可靠的运行,延长供电系统中其他电力设备的使用寿命及提高系统的可靠性。总的来说,解决电能质量问题重要是要有正确的理念,使整个供电系统达到一个环保的、高标准的环境运行。
电能质量问题不能理解为用某一种产品(有源滤波器或者静止无功发生器)就可以解决问题,要整体考虑,我们的优势就是和设计师、客户共同讨论,找到解决企业电能质量的问题,然后用系列的电能质量产品实施解决,实现多赢!