摘要:隨著通信行業(yè)的迅猛發(fā)展,大量使用UPS、開(kāi)關(guān)電源及變頻設(shè)備等非線性負(fù)載,在使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的諧波電流,給配電系統(tǒng)帶來(lái)嚴(yán)重的污染,不僅會(huì)影響配電系統(tǒng)安全運(yùn)行,還會(huì)引起其他設(shè)備的不穩(wěn)定,為此,安科瑞有源電力濾波器為通信行業(yè)電能治理,為電力系統(tǒng)保駕護(hù)航。
1、通信行業(yè)諧波源分析
(1)UPS不間斷電源
目前移動(dòng)通信機(jī)房大量使用的UPS多為三相全控橋6脈沖可控硅整流方式,單套容量大,其諧波電流畸變率大都在25%~35%之間,主要諧波為5、7、11、13次諧波。
(2)開(kāi)關(guān)電源
開(kāi)關(guān)電源是移動(dòng)通信機(jī)房應(yīng)用最多的設(shè)備,其特點(diǎn)是單元容量比較小,輸入端采用整流電路,致使電流波形產(chǎn)生畸變,其諧波電流畸變率大都在30%~60%之間,不同品牌的開(kāi)關(guān)電源諧波含量差別比較大。
(3)計(jì)算機(jī)設(shè)備
電路中的開(kāi)關(guān)器件及感性負(fù)載工作于高頻開(kāi)關(guān)狀態(tài)而產(chǎn)生脈沖,計(jì)算機(jī)設(shè)備產(chǎn)生諧波以3次、5次和7次為主。
2、通信行業(yè)的電能質(zhì)量問(wèn)題及危害
移動(dòng)通信設(shè)備對(duì)電能質(zhì)量要求,移動(dòng)通信機(jī)房作為移動(dòng)公司的核心區(qū)域,必須保證配電系統(tǒng)和用電設(shè)備安全可靠運(yùn)行,一旦發(fā)生電氣事故造成停電或設(shè)備故障造成停機(jī),造成的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)負(fù)面影響很難估量。
非線性設(shè)備在使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的諧波,導(dǎo)致電壓、電流波形發(fā)生畸變,嚴(yán)重影響機(jī)房供電安全,諸如電纜發(fā)熱、備用柴油發(fā)電機(jī)組無(wú)法正常投切、IT設(shè)備壽命降低、控制設(shè)備工作異常、保護(hù)開(kāi)關(guān)誤動(dòng)作、無(wú)功補(bǔ)償裝置不能正常投切等。
針對(duì)于以上通信行業(yè)諧波污染情況,經(jīng)專業(yè)測(cè)試及分析,建議加裝有源電力濾波器,經(jīng)過(guò)實(shí)際應(yīng)用效果證實(shí)其性能,避免由諧波給數(shù)據(jù)機(jī)房帶來(lái)的嚴(yán)重影響,保證供電系統(tǒng)穩(wěn)定性、安全性。
3.1 ANAPF有源電力濾波器在數(shù)據(jù)機(jī)房的應(yīng)用
3.1.1 項(xiàng)目背景
常熟智慧城市是一個(gè)市民卡信息中心,其中包括大型數(shù)據(jù)機(jī)房,對(duì)電能質(zhì)量要求非常高;為了提高供電可靠度,采用大量的UPS作為設(shè)備電源,機(jī)房?jī)?nèi)還包含空調(diào)設(shè)備、照明設(shè)備等。此類電力電子設(shè)備皆屬于非線性負(fù)載,在使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量諧波并注入系統(tǒng)中,主要以5次、7次為主;如果不進(jìn)行諧波治理,對(duì)電網(wǎng)造成嚴(yán)重的污染,也影響機(jī)房中其他敏感設(shè)備,比如導(dǎo)致通信數(shù)據(jù)錯(cuò)誤,甚至癱瘓、中斷,降低了配電系統(tǒng)的安全性、可靠性。
3.1.2治理方案
根據(jù)以往測(cè)量經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行諧波分析與估算,諧波主要由UPS和一些非線性直流電源產(chǎn)生,供電系統(tǒng)由2臺(tái)800kVA變壓器及其一臺(tái)800kW發(fā)電機(jī)組成,采用集中治理方案,在每臺(tái)變壓器下加裝300A有源電力濾波器,型號(hào)為 ANAPF300-380/BGL,來(lái)自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償負(fù)載產(chǎn)生的諧波電流,保證整個(gè)系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。
3.1.3治理效果
圖3-1治理前電流波形和各次諧波柱狀圖
圖3-2治理后電流波形和各次諧波柱狀圖
由上圖可以看出,治理前,N線電流較大,3次、5次、7次等諧波頻次含量較大;治理后,N線電流明顯降低、各次諧波電流得到有效抑制,提高了供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性,消除了諧波對(duì)通信系統(tǒng)影響的危害,收到了良好的運(yùn)行效果。
3.1.4安裝現(xiàn)場(chǎng)
3.2安科瑞有源電力濾波器介紹
3.2.1 基本原理
ANAPF系列有源電力濾波器并聯(lián)在含諧波負(fù)載的低壓配電系統(tǒng)中,能夠?qū)?dòng)態(tài)變化的諧波電流進(jìn)行快速實(shí)時(shí)的跟蹤和補(bǔ)償。其原理為:ANAPF系列有源電力濾波器通過(guò)CT采集系統(tǒng)諧波電流,經(jīng)控制器快速計(jì)算并提取各次諧波電流的含量,產(chǎn)生諧波電流指令,通過(guò)功率執(zhí)行器件產(chǎn)生與諧波電流幅值相等方向相反的補(bǔ)償電流,并注入電力系統(tǒng)中,從而抵消非線性負(fù)載所產(chǎn)生的諧波電流。
圖3-3 ANAPF有源電力濾波器原理圖
3.2.2主要技術(shù)參數(shù)
APF
立柜式
抽屜式
壁掛式
額定輸出電流
30~600A
30~50A
75A~100A
30A~50A
100A
尺寸
800*1000*2200(mm)
485*610*275mm
485*215*615mm
485*275*610mm
485*615*215mm
進(jìn)出線方式
上進(jìn)上出或
下進(jìn)下出
后進(jìn)后出
上進(jìn)上出
接線方式
三相三線或三相四線
接入電壓
380V ±15%
接入頻率
50Hz ±2%
響應(yīng)時(shí)間
開(kāi)關(guān)頻率
10kHz~20kHz
功能設(shè)置
只補(bǔ)償諧波、只補(bǔ)償無(wú)功、既補(bǔ)償諧波又補(bǔ)償無(wú)功
諧波補(bǔ)償次數(shù)
2-51次(全部補(bǔ)償或次數(shù)補(bǔ)償)
損耗
≤2%,效率≥98%
總諧波補(bǔ)償率
≥90%
保護(hù)類型
直流過(guò)壓保護(hù)、IGBT過(guò)流保護(hù)、裝置過(guò)溫保護(hù)(需重新修正)
冷卻方式
強(qiáng)制風(fēng)冷
噪音
≤65dB
工作環(huán)境溫度
-10℃~+45℃(環(huán)境溫度超過(guò)工作溫度范圍降容使用)
工作環(huán)境濕度
<85%RH 不凝結(jié)
安裝場(chǎng)合
室內(nèi)安裝
海拔高度
≤1000m(更高海拔需降容使用)
防護(hù)等級(jí)
IP20
智能通信接口
外加模塊
遠(yuǎn)程監(jiān)控
可選
3.2.3 產(chǎn)品特點(diǎn)
● DSP+FPGA全數(shù)字控制方式,具有極快的響應(yīng)時(shí)間,先進(jìn)的主電路拓?fù)浜涂刂扑惴?,精度更高、運(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,可對(duì)2~51次諧波進(jìn)行全補(bǔ)償或特定次諧波進(jìn)行補(bǔ)償;
● 具有完善的橋臂過(guò)流保護(hù)、直流過(guò)壓保護(hù)、裝置過(guò)溫保護(hù)功能;
● 模塊化設(shè)計(jì),體積小,安裝便利,方便擴(kuò)容,可滿足不同工況的需求;
● 受電網(wǎng)阻抗的影響不大,沒(méi)有與電網(wǎng)阻抗發(fā)生諧振隱患;
● 輸出端加裝濾波裝置,降低高頻紋波對(duì)電力系統(tǒng)的影響;
4、結(jié)論
本文分析了通信行業(yè)中諧波存在源、諧波特性以及危害,介紹了ANAPF低壓有源濾波器的特點(diǎn)以及技術(shù)參數(shù),并通過(guò)某城市數(shù)據(jù)機(jī)房的應(yīng)用案例,對(duì)比分析了有源濾波器投入前后的諧波治理,可以滿足通信行業(yè)需求,為其電力系統(tǒng)保駕護(hù)航,提升電能質(zhì)量,改善用電環(huán)境,提高設(shè)備的使用壽命和性能。
安科瑞電氣股份有限公司主營(yíng)產(chǎn)品:水電預(yù)付費(fèi)系統(tǒng),遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)電表,數(shù)顯多功能電表
聯(lián)系人:王金晶 手機(jī):13774430992 傳真: 地址:上海市嘉定區(qū)育綠路253號(hào)
sitemap.xml 技術(shù)支持:智能制造網(wǎng) 管理登陸 ICP備案號(hào):滬ICP備05031232號(hào)-31