LDAPF具备先进的综合电能质量治理能力,装置以补偿无功、2-51次谐波、三相不平衡为主, 装置可多台同时并联运行,整机效率大于97.5%,完全适用于工业、民用领域各种情况,是非线性负载谐波治理与无功补偿的较佳解决方案。
◆◆◆ 主要功能
用户可以通过参数设置,使设备可以同时具备滤除谐波、动态补偿无功、补偿三相不平衡、补偿电压跌落等功能。
◆ 滤除谐波原理
装置通过外部电流互感器实时采集电流信号,通过内部检测电路分离出其中的谐波部分,通过IGBT功率变换器产生与系统中的谐波大小相等相位相反的补偿电流,实现滤除谐波的功能。
装置输出补偿电流根据系统的谐波量动态准确变化,因此不会出现过补偿的问题。另外,装置内部有过载保护功能,当系统的谐波量大于滤波器容量时,装置可以自动限制在100%额定容量输出,不会发生过载。
◆ 补偿无功原理
装置根据系统的无功功率,通过IGBT功率变换器产生容性或感性的基波电流,实现动态无功补偿的目的,补偿目标值可以通过操作面板设定,不会出现过补偿,并且补偿平滑,不会产生对负载和电网的涌流冲击。
◆ 补偿三相不平衡原理
装置根据系统电流,进行dq坐标旋转,提取负序分量,将三相电流的负序部分补偿到零,就能将三相不平衡电流校正成三相平衡电流。
◆◆◆ 内部控制原理
隔离开关合闸后,为防止上电时电网对直流母线电容器的瞬间冲击,装置首先通过软起电阻对直流母线的电容器充电,这个过程会持续几十秒。当母线电压Udc达到预定值后,主接触器闭合。直流电容作为储能器件,通过IGBT逆变器和内部电抗器向外输出补偿电流提供能量。装置通过外部CT实时采集电流信号送至信号调理电路,然后再送至控制器。控制器将基波成分分离,提取出所有的谐波电流、无功电流、三相不平衡电流,将采集到的要补偿的电流成分和装置已发出的补偿电流比较得到差值,作为实时补偿信号输出到驱动电路,触发IGBT变换器将补偿电流注入到电网中,实现闭环控制,完成补偿功能。
◆◆◆ 补偿谐波电流的计算方法
根据多年的运行经验,推导出下列谐波电流计算经验公式,可满足工程设计要求。公式为经验公式,计算过程仅涉及数值计算,不涉及量纲。
Ih=SL×ah
Ih谐波电流(A);SL计算负荷额定容量(KVA);
ah补偿系数,通常在0.075-0.3之间,单位/KV
■无特殊干扰的项目:如写字楼、住宅楼 等,补偿系数选 0.075~0.12。
■中等干扰项目:如节能灯、电脑、复印机、空调相对集中的办公楼、灯光照明、比较多的体育场馆和舞台剧场、通信数据中心、银行数据中心、电视演播中心、一般工厂等,补偿系数选 0.12~0.225。
■强干扰的项目:如通讯基站、电弧炉、大型 UPS 设备、变频器、焊接机、整流设备等工厂,补偿系数选 0.225~0.3。
示例:
依据下图,配置APF容量计算方法如下:
■根据以上计算公式和确定运行环境为“中等干扰”得出:谐波电流=800 ×0.1725=138A,选150A规格
■根据谐波负载表中THD确定容量法计算得出
商铺照明210A ×15 ﹪+景观照明145A × 15 ﹪+生活水泵(变频)197A × 33 ﹪+办公用电158A × 15 ﹪+变频空调210A × 10 ﹪ =31+21+65+23+21=169A ,选150A规格
◆◆◆ 常见谐波负载的典型谐波含量
负载类型 |
典型谐波含量 |
负载类型 |
典型谐波含量 |
变频器 |
33-50% |
客户电梯 |
15-30% |
中频感应加热电源 |
30-35% |
六脉冲整流器 |
28-38% |
LED灯 |
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% |
◆◆◆ CT的安装位置
对于现场已经安装有并联电容器或者无源滤波器装置时,CT检测的电流不能含无源滤波器装置的电流。具体举例说明