1、概述

    隨著電力電子變流裝置的應(yīng)用日益廣泛，電能得到了更加充分的利用。但非線(xiàn)性電力裝置設(shè)備的廣泛應(yīng)用產(chǎn)生了大量畸變的電流諧波，畸變電流在電網(wǎng)中的流動(dòng)導(dǎo)致了諧波電壓；諧波污染越來(lái)越多地威脅到電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，給同一網(wǎng)絡(luò)的線(xiàn)性負(fù)載和其它用戶(hù)帶來(lái)了極大影響。諧波已與電磁干擾、功率因數(shù)降低并列為電力系統(tǒng)的三大公害。所以了解諧波產(chǎn)生的原理、研究消除供配電系統(tǒng)中的高次諧波問(wèn)題對(duì)改善供電質(zhì)量和確保電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有著非常積極的意義。諧波測(cè)量是諧波問(wèn)題中的一個(gè)重要分支，對(duì)抑制諧波、解決諧波產(chǎn)生的問(wèn)題有著重要的指導(dǎo)作用。因此對(duì)諧波的測(cè)量和分析是電力系統(tǒng)分析和控制中的一項(xiàng)重要工作，是繼電保護(hù)、故障測(cè)量等工作開(kāi)展的重要前提。

主要諧波產(chǎn)生源如下表：

1.1 諧波的危害

   使電力元件附加損耗加大，易引發(fā)火災(zāi)。

    諧波使公用電網(wǎng)中的元件產(chǎn)生附加的損耗，降低了發(fā)電、輸電及用電設(shè)備的效率。大量三次諧波流過(guò)中線(xiàn)會(huì)使線(xiàn)路過(guò)熱，甚至引起火災(zāi)。

   影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。

    諧波會(huì)影響電氣設(shè)備的正常工作，使電機(jī)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)和噪聲等，使變壓器局部嚴(yán)重過(guò)熱，使電容器、電纜等設(shè)備過(guò)熱、絕緣老化、壽命縮短，以致?lián)p壞。

  引起電網(wǎng)諧振。

    這種諧振可能使諧波電流放大幾倍甚至數(shù)十倍，會(huì)對(duì)系統(tǒng)，特別是對(duì)電容器和與之串聯(lián)的電抗器形成很大的威脅，經(jīng)常使電容器和電抗器燒毀。

  使繼電保護(hù)誤動(dòng)作，電氣測(cè)量誤差過(guò)大。

    諧波會(huì)導(dǎo)致繼電保護(hù)，特別是微機(jī)綜合保護(hù)器與自動(dòng)裝置誤動(dòng)作，造成不必要的供電中斷和生產(chǎn)損失；諧波還會(huì)使電氣測(cè)量?jī)x表計(jì)量不準(zhǔn)確，產(chǎn)生計(jì)量誤差，給用電管理部門(mén)或電力用戶(hù)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失。

  使工控系統(tǒng)崩潰。

    臨近的諧波源或較高次諧波會(huì)對(duì)通信及信息處理設(shè)備產(chǎn)生干擾，輕則產(chǎn)生噪聲，降低通信質(zhì)量，計(jì)算機(jī)無(wú)法正常工作；重則導(dǎo)致信息丟失，使工控系統(tǒng)崩潰。

1.2 諧波治理依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)

  GB/T14549-1993 《電能質(zhì)量：公用電網(wǎng)諧波》

  GB/T15543-2008 《電能質(zhì)量：三相電壓允許不平衡度》

  GB/T12325-2008 《電能質(zhì)量：供電電壓允許偏差》

  GB/T12326-2008 《電能質(zhì)量：電壓波動(dòng)和閃變》

  GB/T18481-2001 《電能質(zhì)量：暫時(shí)過(guò)電壓和瞬態(tài)過(guò)電壓》

  GB/T15945-2008 《電能質(zhì)量：電力系統(tǒng)頻率允許偏差》

  GB7625.1-1998  《低壓電氣電子產(chǎn)品發(fā)出的諧波電流限值》

  GB/T15576-1995 《低壓無(wú)功功率靜態(tài)補(bǔ)償裝置總技術(shù)條件》

2、有源電力濾波裝置

2.1 型號(hào)說(shuō)明

2.2 工作原理

    ANAPF系列有源電力濾波裝置，以并聯(lián)方式接入電網(wǎng)，通過(guò)實(shí)時(shí)檢測(cè)負(fù)載的諧波和無(wú)功分量，采用PWM變流技術(shù)，從變流器中產(chǎn)生一個(gè)和當(dāng)前諧波分量和無(wú)功分量對(duì)應(yīng)的反向分量并實(shí)時(shí)注入電力系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)諧波治理和無(wú)功補(bǔ)償。

   原理如下圖：

2.3 主要技術(shù)特點(diǎn)

   DSP+FPGA全數(shù)字控制方式，具有極快的響應(yīng)時(shí)間；

   的主電路拓?fù)浜涂刂扑惴ǎ雀摺⑦\(yùn)行更穩(wěn)定；

   一機(jī)多能，既可補(bǔ)諧波，又可兼補(bǔ)無(wú)功；

   模塊化設(shè)計(jì)，便于生產(chǎn)調(diào)試；

   便利的并聯(lián)設(shè)計(jì)，方便擴(kuò)容；

   具有完善的橋臂過(guò)流、保護(hù)功能；

   使用方便，易于操作和維護(hù)。

2.4 技術(shù)參數(shù)

2.5 濾波方案選擇框圖

2.6 安裝技術(shù)要求

2.6.1 布置要求

    ANAPF一般為標(biāo)準(zhǔn)柜式結(jié)構(gòu)，安裝時(shí)應(yīng)避免倒置或平放，外形尺寸由所選諧波補(bǔ)償電流值決定，平面布置形式一般由諧波電流補(bǔ)償點(diǎn)位置決定。其平面布置要求如下

   1）離墻安裝：正常情況下建議與低壓開(kāi)關(guān)柜并列離墻布置，正面操作，雙面維護(hù)，背面維護(hù)通道不小于800mm。

   2）靠墻安裝：ANAPF也可靠墻布置，正面操作，正面維護(hù)。

   3）電氣設(shè)計(jì)人員在考慮系統(tǒng)接線(xiàn)及平面布置時(shí)應(yīng)注意將ANAPF的補(bǔ)償接入點(diǎn)盡量靠近補(bǔ)償對(duì)象，并處于采樣CT的上游，或在末端預(yù)留空間供設(shè)計(jì)安裝，CT采樣處下游不能包含容性負(fù)荷。平面布置示意如下圖：

    4）ANAPF所有正常情況下不帶電的金屬外殼均應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求的接地制式（TN-S、TN-C-S、TT等）嚴(yán)格做好相應(yīng)的保護(hù)接零或保護(hù)接地。

2.6.2 互感器的安裝

   1）互感器的P1端指向電網(wǎng)，P2端指向負(fù)載。

   2）互感器與ANAPF的接線(xiàn)如下圖所示：

   3）注意互感器的進(jìn)出線(xiàn)要*且方向正確。

   4）安裝電纜規(guī)格如下表：

   安裝電纜與CT采樣線(xiàn)截面積

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