自动滤波补偿装置治理谐波

 自动滤波补偿装置治理谐波对于线性用户，基波和谐波潮流一致，感应式电能表少计量了用户消耗的电能，但计量的电能仍大于基波电能；对于非线性用户，用户自身向电网输送谐波分量，谐波潮流与基波潮流相反，感应式电能表计量的值大于用户消耗的电能而小于用户所消耗的基波电能。

1设备级滤波器的选择：建议选择无源滤波器，因为无源滤波器的成本低，可靠性高(要求高于谐波源设备)。设计良好的无源滤波器能够保证THD<8%,并且在80%负荷条件下不会发出容性无功。如果谐波源的负荷工况大部分场合低于50%,无源滤波器会产生容性无功， 这时可以考虑有源滤波器。采用有源滤波器时，要选择电磁兼容特性良好的，因为有源滤波器的工作原理类似于变频器，输出以PWM电压波形为主的能量，如果没有经过良好的电磁兼容设计，会向电网注入较强的射频干扰，形成新的干扰。
产品简介

　　功能：

　　ANAPF系列有源电力滤波器通过电流互感器采集系统谐波电流，经控制器快速计算并提取各次谐波电流的含量，产生谐波电流指令，通过功率执行器件产生与谐波电流幅值相等方向相反的补偿电流，并注入电力系统中，从而抵消非线性负载所产生的谐波电流。

　　应用范围：

　　适用于并联在含谐波负载的低压配电系统中，能够对动态变化的谐波电流进行快速实时的跟踪和补偿。

　　订货范例：

　　具体型号：ANAPF150-380/BGL

　　技术要求：谐波补偿电流150A，线电压等级380V 。

　　接线方式：三相四线

　　安装方式：立柜式

　　互感器接线方式：负载侧

　　2 技术参数

3 产品选型

 4 应用案例

   　ANAPF在低压配电系统中的具体应用

　　上海某中小型企业，变压器容量为150kVA，到了冬季当有大量的空调同时打开时，断路器就会跳闸，严重影响了公司的日常运营。经调查该公司有大量节能灯、变频空调、计算机、打印机和电梯等非线性负载，正是这些非线性负载降低了变压器的出力。研究表明谐波电流会引起变压器外壳外层硅钢片或某些紧固件发热，可能导致局部过热的发生，使绝缘介质老化加速，导致绝缘损坏，缩减变压器使用寿命。谐波对变压器的使用效率产生重大的负面影响。经实际勘测分析发现该公司变压器裕量虽不大，但如果把谐波降低到符合国家标准规定的范围内，就可以满足日常的供电需求，没有必要扩容。对公司的用电负荷进行调查分析，发现照明回路负荷较大，并且因为照明回路使用了大量的节能灯，使该回路谐波含量比较高，是降低变压器出力的主要原因。

　　用FLUKE 434对照明回路进行测量得到电流波形如图1所示。由图可知，电流波形与理想的正弦波相去甚远，畸变较为严重。电流波形的畸变会导致电压波形的畸变进而影响到其他设备如计算机的正常运转。同时N相电流达37A，电流不平衡问题也比较突出，存在较大的用电隐患。

　　分次谐波含量数据如图2所示。由图可知，A相、B相、C相的THDi分别为19.7%、27.8%、26.6%，谐波污染非常严重，存在安全隐患。

　　图1：照明回路电流波形          图2：照明回路分次谐波含量数据

　　根据谐波含量，选用额定容量为50A的ANAPF对照明回路进行单独补偿，治理后得到的电流波形图、分次谐波含量数据分别如图3、图4所示。

　　图3：治理后照明回路电流波形            图4：治理后照明回路分次谐波含量数据

　　从图3、图4可以看出，治理后电流波形接近于的正弦波，电流的畸变得到了有效的控制；中性线电流也从37A降低到5A，消除了因中性线电流过大而引起的火灾隐患；电流的谐波含量也从20%左右降到了3%左右，谐波含量大为降低，已符合GB T14549-1993《电能质量 公用电网谐波》规定标准。

　　ANAPF有效的降低了THDi，同时治理了三相不平衡，减少了中性线流过的电流，有效的提高了各项电能指标，使各种用电设备能正常稳定运行，延长了设备的使用寿命，减少了因电路故障而产生的损失。
设备级滤波器的选择：建议选择无源滤波器，因为无源滤波器的成本低，可靠性高(要求高于谐波源设备)。设计良好的无源滤波器能够保证THD<8%,并且在80%负荷条件下不会发出容性无功。如果谐波源的负荷工况大部分场合低于50%,无源滤波器会产生容性无功， 这时可以考虑有源滤波器。采用有源滤波器时，要选择电磁兼容特性良好的，因为有源滤波器的工作原理类似于变频器，输出以PWM电压波形为主的能量，如果没有经过良好的电磁兼容设计，会向电网注入较强的射频干扰，形成新的干扰。
谐波对全电子式电能表的影响,目前所釆用的全电子式电能表，其计量原理都是对电压、电流瞬时值进行采集积分。因此，当谐波存在时，只要测得的读数在误差允许范围内，可认为是基波和谐波有功电能的代数和。全电子式电能表的频响特性曲线相对平坦，可近似认为无衰减，其对谐波功率的响应和对基波功率的响应基本相同。分析表明，全电子式电能表把基波功率和谐波功率一同计量,在谐波存在情况下其计量误差比感应式电能表的误差要大。

 自动滤波补偿装置治理谐波