天津市博寧電氣設(shè)備有限公司
經(jīng)營模式:生產(chǎn)加工
地址:天津市津南區(qū)北閘口鎮(zhèn)政祥路
主營:動態(tài)無功補(bǔ)償
業(yè)務(wù)熱線:022-28515901
BN-TSF-博寧電氣
BN-SVG,軋機(jī)無功補(bǔ)償,BN-APF
有源濾波器技術(shù)需要在哪些方面進(jìn)一步發(fā)展?
補(bǔ)償電力系統(tǒng)的諧波,改善供電質(zhì)量成為電力系統(tǒng)迫切需要解決的問題。由于無源濾波器體積大,重量大,濾波效果與負(fù)載有關(guān),且只能針對某些高次諧波進(jìn)行補(bǔ)償,功能單一,因此80年代后隨著電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展而出現(xiàn)了有源濾波器。盡管有源濾波器的發(fā)展前景好,但仍存在著幾個(gè)有待解決的問題,下文中分條闡述。
1.器件容量的增大和開關(guān)頻率的提高
為實(shí)現(xiàn)電流的快速控制,提高補(bǔ)償效果,開關(guān)頻率是關(guān)鍵,要求有源濾波器器件以高頻率工作。此外,應(yīng)用多重化技術(shù)也能提高有源濾波器器件的等效開關(guān)頻率。從經(jīng)濟(jì)的角度考慮,應(yīng)使用高容量、大功率的有源濾波器器件,但這與使用高頻率產(chǎn)生矛盾,因?yàn)榇笕萘渴艿筋l率的限制。如何從兩者中找到一個(gè)折衷,獲得較佳效果,是一個(gè)值得研究的問題。
2.降低裝置的價(jià)格并使其多功能化
有源濾波器能消除高次諧波,還能提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性,抑制閃變和補(bǔ)償無功等功能,一機(jī)多用顯然較為經(jīng)濟(jì),也符合當(dāng)今電力系統(tǒng)發(fā)展的需要。然而有源濾波器造價(jià)較高,因此,如何提高源濾波器裝置的性能價(jià)格比,這是電力電子器件制造技術(shù)面臨的課題。
3.降低損耗,提高系統(tǒng)可靠性
再者,有源濾波器技術(shù)還應(yīng)該在降低損耗,提高系統(tǒng)可靠性這方面進(jìn)一步發(fā)展。采用合理的開關(guān)頻率,選擇適當(dāng)?shù)奈栈芈?,以提高裝置的使用效率,這是有源濾波器技術(shù)目前研發(fā)的重點(diǎn)。同時(shí),采用過流、過壓保護(hù)技術(shù),故障診斷技術(shù)以使系統(tǒng)可靠工作,這是研發(fā)的有源濾波器廠家一直需要專研的問題。
由上文敘述概括而言,有源濾波器需要在器件容量的增大和開關(guān)頻率的提高、降低裝置的價(jià)格并使其多功能化,以及降低損耗,提高系統(tǒng)可靠性方面進(jìn)一步提高和發(fā)展。相信我國電力有源濾波器器件的制造水平終有一天會媲美歐盟發(fā)達(dá)國家。
石化、建筑行業(yè)有源濾波器的作用
有源濾波器應(yīng)用在全部用電的行業(yè)中都能用到,其中石化和建筑行業(yè)是我們所熟悉并且息息相關(guān)的
先看下石化和建筑行業(yè)配電系統(tǒng)中的諧波特點(diǎn):
石化行業(yè)配電系統(tǒng)諧波的特點(diǎn):
由于生產(chǎn)的需要,石化行業(yè)中存在著大量泵類負(fù)載,并且不少泵類負(fù)載都配有變頻器。變頻器的大量應(yīng)用使得石化行業(yè)配電系統(tǒng)中的諧波含量**增加。目前絕大部分變頻器的整流環(huán)節(jié)都是應(yīng)用6脈沖整流將交流電轉(zhuǎn)化為直流電,因此所產(chǎn)生的諧波以奇數(shù)次諧波為主。
隨著樓宇智能化的不斷升級,數(shù)量眾多的小容量非線性負(fù)載,如計(jì)算機(jī)、熒光燈、不間斷電源、電梯扶梯以及變頻空調(diào)等被廣泛應(yīng)用于樓宇的各個(gè)角落,產(chǎn)生了大量的3次、5次、7次等諧波,其中3次諧波含量**。
諧波在石化行業(yè)中的危害:
諧波在石化系統(tǒng)中的危害主要表現(xiàn)在對電力設(shè)備的危害以及在計(jì)量方面的偏差。研究表明,諧波電流會使變壓器而產(chǎn)生附加損耗,從而引起過熱,使絕緣介質(zhì)老化加速,導(dǎo)致絕緣損壞。諧波的存在會使視在功率增加。不考慮諧波的情況下,視在功率S和有功功率P以及無功功率Q的關(guān)系為 ;在有諧波的情況下,必須考慮諧波功率D,其關(guān)系為;而D和Q一樣,都無法轉(zhuǎn)化為有用功。
由此可見,諧波對變壓器的使用效率產(chǎn)生重大的影響。同時(shí),諧波對電力系統(tǒng)中的電容器、斷路器、繼電保護(hù)設(shè)備都有直接的影響。
對于很多測量儀表,并不能測量出真實(shí)的均方根值而是測量出平均值,
然后假想波形為正弦波,乘以一個(gè)校正系數(shù)而得到讀數(shù)。在諧波嚴(yán)重時(shí),這樣的讀數(shù)會有較大的偏差,從而造成計(jì)量偏差。
諧波治理對石化、建筑行業(yè)的意義:
大量3次諧波使得中線上電流過大,甚至有可能超過相線電流,高次諧波的存在也會引起肌膚效應(yīng),引起導(dǎo)線過載發(fā)熱、絕緣損壞、進(jìn)而發(fā)生短路、引起火災(zāi);而且大量敏感設(shè)備如計(jì)算機(jī)在諧波環(huán)境中的運(yùn)行質(zhì)量也將大打折扣,花屏或死機(jī)現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。
通過諧波治理,消除樓宇電網(wǎng)諧波,降低中線電流,為各種敏感設(shè)備的可靠運(yùn)行提供保障。
有源濾波器的優(yōu)勢和市場需求
電力電子裝置和非線性負(fù)載的普遍使用,使大量諧波電流注入電網(wǎng),導(dǎo)致電網(wǎng)諧波污染:嚴(yán)重威脅電網(wǎng)和用電設(shè)備的安全運(yùn)行及正常使用。因此,對電力諧波進(jìn)行有效治理設(shè)備的需求日益增加。
無源電力濾波器(PPF)來解決電力諧波問題存在許多缺點(diǎn)。如PPF針對特定頻率的諧波,只能濾除特定次數(shù)諧波;PPF存在著與電網(wǎng)發(fā)生諧振的可能性,并且對電網(wǎng)阻抗和頻率變化十分敏感;PPF體積大、損耗多等。而利用有源電力濾波器進(jìn)行諧波治理是今后的一個(gè)發(fā)展趨勢。
有源電力濾波器(APF)是一種用于動態(tài)**諧波、補(bǔ)償無功的新型電力電子裝置,能對頻率和大小都變化的諧波和無功進(jìn)行補(bǔ)償,正好填補(bǔ)PPF的缺點(diǎn),獲得比PPF更好的補(bǔ)償特性,是一種理想的電力諧波治理裝置?,F(xiàn)如今,國際上已開始在工業(yè)和民用設(shè)備上使用APF,并且單機(jī)裝置的容量逐步提高,其應(yīng)用領(lǐng)域從補(bǔ)償用戶自身的諧波向改善整個(gè)電力系統(tǒng)供電質(zhì)量的方向發(fā)展。
與傳統(tǒng)的PPF相比,APF具有明顯的性能優(yōu)勢,下表為APF與PPF的主要技術(shù)性能對比。APF技術(shù)是電力諧波治理技術(shù)的重要發(fā)展方向,安裝APF可以有效濾除系統(tǒng)中的電力諧波,消除由于諧波導(dǎo)致的各種問題。安裝、使用APF的意義主要包括以下幾個(gè)方面:
(1)消除各次電壓、電流諧波對電網(wǎng)的污染和干擾,滿足標(biāo)準(zhǔn)的要求。
(2)改善電壓質(zhì)量,提高設(shè)備運(yùn)行安全性和可靠性,降低設(shè)備溫升和損耗。
(3)提高系統(tǒng)功率因數(shù),提高線路和電力設(shè)備利用率。
(4)防止系統(tǒng)共振,提高系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性,預(yù)防設(shè)備故障,保障系統(tǒng)安全。
(5)降低電力損耗、提高設(shè)備效率,節(jié)約電能。