一.諧波的產(chǎn)生及危害
諧波主要是電網(wǎng)中大量使用非線性設(shè)備產(chǎn)生的,例如:開關(guān)電源、大功率電動機、電弧爐、變頻器、整流器、單相照明、UPS電源、電焊機、電氣化機車、軋機、數(shù)控機床、電子控制機構(gòu)等的使用均會產(chǎn)生諧波。該類設(shè)備產(chǎn)生的諧波致使用戶有功電量增加,電費成本上升,變壓器發(fā)熱加劇,電子設(shè)備失靈,電容補償無法運行。更為嚴重的是當電容器組與系統(tǒng)產(chǎn)生并聯(lián)諧振時,電流成倍增加,致使開關(guān)跳閘,熔斷器熔斷,投切開關(guān)燒毀,另外諧波電壓加速電容器衰減,縮短其使用壽命。
二.諧波治理常用方法
1.抗諧波:由于諧波引起電壓畸變、電流放大超出元器件的額定電壓和電流,所以抗諧波主要是通過提高電容、開關(guān)等元器件的耐壓等級和通流參數(shù)從而提高補償設(shè)備抗諧波干擾的能力,但是元器件的物理參數(shù)是有一定限度的,電容合閘時仍會將諧波電流放大,倒送至電網(wǎng),導(dǎo)致元器件經(jīng)常損壞,所以此種方法不能從根本上解決諧波污染的問題。
2.諧波抑制(部分濾波):主要是通過在電容補償回路中串聯(lián)與之相匹配的電抗器同時提高電容、開關(guān)的物理參數(shù),從而有效濾除電網(wǎng)中的部分諧波電流,一般為30%左右,此外電容合閘時不會產(chǎn)生諧波電流放大,倒送至電網(wǎng)加重污染等問題,該方法既能有效抑制諧波,又能保證補償設(shè)備正常工作。此種諧波治理方法是目前最經(jīng)濟也是最常用的有效方法,但此種方法不能從根源上徹底解決諧波污染狀況,如果在諧波污染較為嚴重的情況下,必須量身定做無源濾波器或配置有源濾波器。
3.無源濾波:無源濾波器(LC濾波器)是指用電阻R/電感L/電容C等無源元件組合設(shè)計構(gòu)成的濾波器,以對某次諧波或其以上次諧波形成低阻抗通路,以達到濾除諧波的作用。無源濾波裝置是目前應(yīng)用較為廣泛的諧波治理手段,它是按照希望抑制的諧波次數(shù)專門量身制造的,采用電感、電容的調(diào)諧原理,將諧波陷落在濾波器中,以減少對電網(wǎng)的注入。特點:結(jié)構(gòu)簡單,技術(shù)已比較成熟,應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,相比有源濾波成本較低,與抑制諧波方法相比成本較高;但是諧波濾除效果受電網(wǎng)阻抗及元器件品質(zhì)參數(shù)影響較大,濾波參數(shù)容易發(fā)生漂移,自適應(yīng)差,濾波不夠徹底,所以需經(jīng)常進行系統(tǒng)參數(shù)的校正,或重新設(shè)計。
4.有源濾波:采用現(xiàn)代電力電子技術(shù)和基于高速DSP器件的數(shù)字信號處理技術(shù)制成的新型電力諧波治理專用設(shè)備。通過檢測系統(tǒng)中的電流等信號,生成與電網(wǎng)諧波電流幅值相等、極性相反的補償電流注入電網(wǎng),對諧波電流進行補償或抵消,主動消除電力諧波。特點:從原理上講,可以基本完全濾除系統(tǒng)中的諧波,具有不用電感、體積小、重量輕等優(yōu)點;但是技術(shù)相對不夠成熟,價格太高,受硬件限制,容量較小,應(yīng)用場合有限等。此種方法能從根源上基本解決諧波污染的狀況,代表著未來濾波發(fā)展的方向。
三.低壓諧波抑制(濾波)無功補償模塊概述
傳統(tǒng)諧波抑制智能電容沒有對電容器、投切開關(guān)等關(guān)鍵部件運行狀態(tài)實施有效監(jiān)測,更沒有一旦監(jiān)測到關(guān)鍵部件出現(xiàn)故障,能迅速將故障從電網(wǎng)隔離的執(zhí)行機構(gòu),因此傳統(tǒng)智能電容實際運行中,容易發(fā)生過補償,造成巨額罰款,容易發(fā)生電容燃爆,系統(tǒng)諧振,造成嚴重事故。
新一代XTD諧波抑制智能電容不但具有傳統(tǒng)智能電容自動過零投切、分相補償以及數(shù)據(jù)上傳功能,更具有關(guān)鍵部件運行狀態(tài)實時監(jiān)測、故障迅速隔離保護功能,能極大減少因電容補償存在的安全隱患,杜絕因過補償造成的用電罰款。
XTD系列低壓諧波抑制(濾波)無功補償模塊具有現(xiàn)代電網(wǎng)要求的自動過零投切、分相補償和諧波抑制以及數(shù)據(jù)上傳功能,是0.4KV-0.75KV電壓配電網(wǎng)高效節(jié)能、降低線損、提高功率因數(shù)和電能質(zhì)量的新一代無功補償設(shè)備,目前靜態(tài)低壓諧波抑制(濾波)無功補償模塊根據(jù)所采用的復(fù)合開關(guān)共兩種:一種是晶閘管(可控硅)復(fù)合開關(guān),另一種是單片機復(fù)合開關(guān)又稱同步開關(guān)或零投切繼電器開關(guān)組件,由于采用晶閘管復(fù)合開關(guān)智能電容的品質(zhì)遠遠優(yōu)于單片機復(fù)合開關(guān)智能電容(具體品質(zhì)比較說明見A版說明書P1頁),所以有較大諧波污染場合不建議采用單片機復(fù)合開關(guān)智能電容須采用晶閘管復(fù)合開關(guān)智能電容。
四.高性能型靜態(tài)諧波抑制無功補償模塊型號定義

五.高性能型諧波抑制模塊