有源滤波器过程应用案例课件

有源电力滤波器工程应用案例有源电力滤波器工程应用案例及应用问题分析及应用问题分析 20122012年年5 5月月 西安西安 2012年5月 西安第一部分：典型应用案例第一部分：典型应用案例第二部分：应用问题分析第二部分：应用问题分析第三部分：企业介绍第三部分：企业介绍第一部分：典型应用案例典型案例一典型案例一 发电厂空冷机组谐波治理发电厂空冷机组谐波治理问题描述：问题描述：保护装置经常性误动作，影响空冷岛正常工作。保护装置经常性误动作，影响空冷岛正常工作。原因分析：原因分析：空冷岛使用了大量变频器，尽管变频器进线侧串联了滤波空冷岛使用了大量变频器，尽管变频器进线侧串联了滤波电抗器，但是谐波电流仍旧很大，影响保护装置正常工作。电抗器，但是谐波电流仍旧很大，影响保护装置正常工作。治理措施：治理措施：选择选择SPASPA系列有源电力滤波器滤除谐波电流。系列有源电力滤波器滤除谐波电流。典型案例一 发电厂空冷机组谐波治理问题描述：保护装置经常治理效果：治理效果：治理后畸变率降至治理后畸变率降至3.3%3.3%，谐波电流大幅度降低，保护装置误，谐波电流大幅度降低，保护装置误动作现象明显减少，设备正常工作。动作现象明显减少，设备正常工作。典型案例一典型案例一 发电厂空冷机组谐波治理发电厂空冷机组谐波治理治理效果：典型案例一 发电厂空冷机组谐波治理典型案例一典型案例一 发电厂空冷机组谐波治理发电厂空冷机组谐波治理典型案例一 发电厂空冷机组谐波治理典型应用案例二典型应用案例二 石化行业谐波治理石化行业谐波治理问题描述：问题描述：电容补偿柜经常损坏，功率因数过低，造成无功罚款。电容补偿柜经常损坏，功率因数过低，造成无功罚款。原因分析：原因分析：大量使用变频器，谐波电流以大量使用变频器，谐波电流以5 5、7 7、1111、1313、1717次为主次为主。治理措施：治理措施：采用采用SPA3SPA3系列有源电力滤波器对谐波电流进行集中治理系列有源电力滤波器对谐波电流进行集中治理。典型应用案例二 石化行业谐波治理问题描述：电容补偿柜经常损典型应用案例二典型应用案例二 石化行业谐波治理石化行业谐波治理治理效果：治理效果：治理后畸变率降至治理后畸变率降至3.4%3.4%，谐波电流大幅度降低，电容补偿可，谐波电流大幅度降低，电容补偿可靠性明显提高，功率因数稳定补偿至靠性明显提高，功率因数稳定补偿至0.950.95以上。以上。典型应用案例二 石化行业谐波治理治理效果：典型应用案例二典型应用案例二 石化行业谐波治理石化行业谐波治理典型应用案例二 石化行业谐波治理典型应用案例二典型应用案例二 石化行业谐波治理石化行业谐波治理典型应用案例二 石化行业谐波治理典型应用案例三典型应用案例三 某充电站谐波治理案例某充电站谐波治理案例问题描述：问题描述：充电机开启时出现计量不准确及控制系统通信故障。充电机开启时出现计量不准确及控制系统通信故障。原因分析：原因分析：充电机在工作过程中向电网注入了大量谐波电流，给系充电机在工作过程中向电网注入了大量谐波电流，给系统造成污染。统造成污染。治理措施：治理措施：选择选择SPA3SPA3系列有源电力滤波器对充电机产生谐波进行治理。系列有源电力滤波器对充电机产生谐波进行治理。典型应用案例三 某充电站谐波治理案例问题描述：充电机开 典型应用案例三典型应用案例三 某充电站谐波治理某充电站谐波治理治理效果：治理效果：谐波畸变率大幅度降低，出现的干扰及计量不准确问题被有谐波畸变率大幅度降低，出现的干扰及计量不准确问题被有效解决效解决。典型应用案例三 某充电站谐波治理治理效果：典型应用案例三典型应用案例三 某充电站谐波治理某充电站谐波治理典型应用案例三 某充电站谐波治理典型案例四典型案例四 煤炭行业谐波与无功综合治理煤炭行业谐波与无功综合治理问题描述：问题描述：无功冲击大、谐波含量大，变压器利用率低，发热严重。无功冲击大、谐波含量大，变压器利用率低，发热严重。原因分析：原因分析：直流传动系统工作过程中消耗大量无功及产生大量谐波电直流传动系统工作过程中消耗大量无功及产生大量谐波电流，传统电容补偿无法满足要求。流，传统电容补偿无法满足要求。治理措施：治理措施：选择选择SPSSPS系列静止无功发生器解决轧机系统电能质量。系列静止无功发生器解决轧机系统电能质量。典型案例四 煤炭行业谐波与无功综合治理问题描述：无功冲击典型应用案例四典型应用案例四 某煤化工企业电能质量解决方案某煤化工企业电能质量解决方案问题描述：问题描述：供电系统电流严重畸变，供电系统电流严重畸变，PLCPLC控制系统经常受到干扰，继控制系统经常受到干扰，继电器也发生过多次误动作甚至出现继电器烧坏的事故。电器也发生过多次误动作甚至出现继电器烧坏的事故。原因分析：原因分析：变频器工作时会产生变频器工作时会产生3-133-13次的谐波电流。次的谐波电流。治理措施：治理措施：采用采用SPA3SPA3系列有源电力滤波器对谐波电流进行集中治理系列有源电力滤波器对谐波电流进行集中治理。典型应用案例四 某煤化工企业电能质量解决方案问题描述：供治理效果：治理效果：谐波电流大幅度降低，畸变率降至谐波电流大幅度降低，畸变率降至1.3%1.3%，从根本上改善了供电系，从根本上改善了供电系统的电能质量，避免了继电误动作甚至烧毁的事故。统的电能质量，避免了继电误动作甚至烧毁的事故。典型应用案例四典型应用案例四 某煤化工企业电能质量解决方案某煤化工企业电能质量解决方案治理效果：典型应用案例四 某煤化工企业电能质量解决方案典型应用案例四典型应用案例四 某煤化工企业电能质量解决方案某煤化工企业电能质量解决方案典型应用案例四 某煤化工企业电能质量解决方案典型案例五典型案例五 制药行业谐波与无功综合治理制药行业谐波与无功综合治理问题描述：问题描述：无功罚款高、开关无故跳闸。无功罚款高、开关无故跳闸。原因分析：原因分析：系统中大量变频器及电机，谐波电流较大，尤其五次谐波系统中大量变频器及电机，谐波电流较大，尤其五次谐波电流，功率因数低。电流，功率因数低。治理措施：治理措施：选择选择SPASPA系列有源滤波器与无源滤波器组成混合式滤波器系列有源滤波器与无源滤波器组成混合式滤波器综合治理谐波及无功问题。综合治理谐波及无功问题。典型案例五 制药行业谐波与无功综合治理问题描述：无功罚款典型案例五典型案例五 制药行业谐波与无功综合治理制药行业谐波与无功综合治理治理效果：治理效果：功率因数功率因数0.950.95以上，每月有奖励，同时解决开关无以上，每月有奖励，同时解决开关无故跳闸现象。故跳闸现象。典型案例五 制药行业谐波与无功综合治理治理效果：典型案例五典型案例五 制药行业谐波与无功综合治理制药行业谐波与无功综合治理典型案例五 制药行业谐波与无功综合治理典型案例六典型案例六 冶金行业谐波与无功综合治理冶金行业谐波与无功综合治理问题描述：问题描述：无功冲击大、谐波含量大，变压器利用率低，发热严重。无功冲击大、谐波含量大，变压器利用率低，发热严重。原因分析：原因分析：直流传动系统工作过程中消耗大量无功及产生大量谐波电直流传动系统工作过程中消耗大量无功及产生大量谐波电流，传统电容补偿无法满足要求。流，传统电容补偿无法满足要求。治理措施：治理措施：选择选择SPSSPS系列静止无功发生器解决轧机系统电能质量。系列静止无功发生器解决轧机系统电能质量。典型案例六 冶金行业谐波与无功综合治理问题描述：无功冲击治理效果：治理效果：无功功率及谐波电流大幅度降低，变压器温度降低无功功率及谐波电流大幅度降低，变压器温度降低1010度以上。度以上。典型案例六典型案例六 冶金行业谐波与无功综合治理冶金行业谐波与无功综合治理治理效果：典型案例六 冶金行业谐波与无功综合治理典型案例六典型案例六 冶金行业谐波与无功综合治理冶金行业谐波与无功综合治理典型案例六 冶金行业谐波与无功综合治理典型案例六典型案例六 冶金行业谐波与无功综合治理冶金行业谐波与无功综合治理典型案例六 冶金行业谐波与无功综合治理第一部分：典型应用案例第一部分：典型应用案例第二部分：应用问题分析第二部分：应用问题分析第三部分：企业介绍第三部分：企业介绍第一部分：典型应用案例参数参数1：补偿次数补偿次数补补偿偿次次数数是是可可补补偿偿的的谐谐波波次次数数，国国外外厂厂家家一一般般定定义义2-602-60次同时可选次同时可选2020种。种。不是补偿次数越高性能就越好不是补偿次数越高性能就越好。需注意以下问题：需注意以下问题：1 1、弄弄清清负负载载的的谐谐波波电电流流哪哪些些频频次次是是必必须须补补偿偿的的，若若负负载载的的高高次次谐谐波波电电流流很很小小就就没没有有补补偿偿的的必必要要，一一般般而而言言2525次次以上的谐波电流很小。以上的谐波电流很小。2 2、不不是是任任何何频频次次电电流流都都可可以以达达到到额额定定值值，如如：75A75A的的APFAPF出出75A75A的的5050次谐波电流。次谐波电流。3 3、APFAPF输输出出电电流流的的频频次次分分配配比比例例是是按按典典型型负负载载设设计计的的。越是高次电流越是高次电流(13(13次次)以上，输出能力越差以上，输出能力越差。有源电力滤波器关键参数有源电力滤波器关键参数参数1：补偿次数补偿次数是可补偿的谐波次数，国外厂家一般定义参数参数2：补偿率补偿率 在负载谐波电流在负载谐波电流处于处于APFAPF补偿电流范围内时补偿电流范围内时，单台，单台APFAPF谐谐波补偿率波补偿率的定义如下：的定义如下：补补偿偿率率是是针针对对典典型型负负载载的的，不不是是任任何何负负载载时时都都能能达达到到。任任何何厂厂家家的的补补偿偿率率都都是是针针对对典典型型负负载载的的，且且定定义义有有差差别别，起起草中的草中的APFAPF国标国标对补偿率的定义及测试方法有明确规定对补偿率的定义及测试方法有明确规定。I Ih h滤波装置工作后，电网侧的第滤波装置工作后，电网侧的第h h次谐波电流方均根值；次谐波电流方均根值；I Inhnh滤波装置工作前，电网侧的滤波装置工作前，电网侧的h h次谐波电流方均根值，次谐波电流方均根值，参数2：补偿率 在负载谐波电流处于APF补偿电流范围内时，参数参数3：响应时间响应时间响应时间是指响应时间是指谐波负载投入后，经过多长时间谐波负载投入后，经过多长时间电网的谐波电电网的谐波电流被流被完全滤除完全滤除(只有基波只有基波)。图图(a)给给出出了了电电网网电电流流和和负负载载电电流流的的波波形形；图图(b)给给出出了了电电网网电电流流和和APF输输出出电电流流的的波波形形。可可看看出出，负负载载电电流流从从0到到额额定定电电流流130A时时，经经过过10ms后后APF完完全全补补偿偿了了谐谐波波电电流流，这这证证明明了了APF的的响响应应时时间间为为10ms。参数3：响应时间响应时间是指谐波负载投入后，经过多长时间电网1 1、响响应应时时间间指指的的是是谐谐波波电电流流被被完完全全消消除除所所需需的的时时间间。瞬瞬时时响响应应时时间间指指的的是是开开始始出出谐谐波波的的时时间间，有有的的厂厂家家给给出出usus级的瞬时响应时间级的瞬时响应时间和响应时间和响应时间没有关联没有关联。2 2、响响应应时时间间越越小小跟跟踪踪速速度度越越快快，可可以以应应用用于于负负载载快快速速波波动动的的场场合合，达达到到10ms10ms一一般般而而言言就就可可以以应应用用到到电电焊焊机机负负载载中。中。3 3、有有的的厂厂家家给给出出的的不不是是谐谐波波电电流流被被完完全全消消除除所所需需的的时时间间，可可能能是是消消除除50-90%50-90%谐谐波波所所需需时时间间。超超过过40ms40ms的的响响应应时时间间不适于负载快速波动的场合不适于负载快速波动的场合。1、响应时间指的是谐波电流被完全消除所需的时间。瞬时响应时间集中补偿时带集中补偿时带有电容器负载有电容器负载危险的危险的可能的可能的建议的建议的负载侧负载侧电网侧电网侧负载侧负载侧电网侧电网侧负载侧负载侧电网侧电网侧应用问题分析应用问题分析集中补偿时带危险的可能的建议的负载侧电网侧负载侧电网侧负载侧补偿电容滤波类负载补偿电容滤波类负载电容器电容器补偿电容滤波类负载电容器补偿电容滤波类负载补偿电容滤波类负载(a)补偿前电网补偿前电网(b)补偿后电网补偿后电网(c)补偿后负载补偿后负载补偿电容滤波类负载(a)补偿前电网(b)补偿后电网(c)补偿补偿电容滤波类负载补偿电容滤波类负载(a)APF(a)APF和负载和负载(b)(b)电网与负载电网与负载(c)(c)电网与负载电网与负载(短周期短周期)补偿电容滤波类负载(a)APF和负载(b)电网与负载(c)补偿电容滤波类负载补偿电容滤波类负载n可以完全补偿，但负载中的可以完全补偿，但负载中的谐波电流将变大；谐波电流将变大；n若使负载若使负载电流不变电流不变，补偿率，补偿率较低，即谐波治理效果差；较低，即谐波治理效果差；n现在现场现在现场集中集中补偿时补偿时补偿率不高；补偿率不高；n国产国产5090kW变频器都变频器都没有加装进线电抗；没有加装进线电抗；n现场负载现场负载混合混合时最危险，从总电流时最危险，从总电流很难分辨；很难分辨；补偿电容滤波类负载可以完全补偿，但负载中的谐波电流将变大；n镇流器种类很多，用户用什么也不是十分清晰；镇流器种类很多，用户用什么也不是十分清晰；n荧光灯现在用电子镇流器较多；荧光灯现在用电子镇流器较多；n荧光灯和金卤灯可能混接；荧光灯和金卤灯可能混接；小结：小结：由于照明系统中的电子镇流器趋于容性，使用有源电力滤由于照明系统中的电子镇流器趋于容性，使用有源电力滤波器的随意性受到限制，必须要一定的技术支撑。波器的随意性受到限制，必须要一定的技术支撑。补偿照明类负载补偿照明类负载镇流器种类很多，用户用什么也不是十分清晰；补偿照明类负载第一部分：典型应用案例第一部分：典型应用案例第二部分：应用问题分析第二部分：应用问题分析第三部分：企业介绍第三部分：企业介绍第一部分：典型应用案例经营领域经营领域致力于电力电子电能变换和控制领域提供效率更高、效能更佳的电能变换设备和解决方案发电：发电：新能源新能源/分布式电源电网接入设备分布式电源电网接入设备 将新能源发出的电能变换为满足用电设备使用和电网接入要求的电能电能质量控制设备电能质量控制设备 接入新能源电网联接点，提高送入电网的电能质量供配电：供配电：电能质量控制设备电能质量控制设备 接入供配电系统，控制接入点的谐波、无功、电压，提高电能质量，优化用电环境，实现安全、节能用电：用电：电源设备电源设备 将公用电网的电能，变换为满足用电器需要的电能，实现高效、合理、精确使用经营领域致力于电力电子电能变换和控制领域发电：供配电：用电：赛博电能质量产品发展历程赛博电能质量产品发展历程赛博电能质量产品发展历程核心价值核心价值核心价值总人数：总人数：400人人 平均年龄平均年龄28282929岁，骨干员工全体持股岁，骨干员工全体持股人力资源人力资源总人数：400人 平均年龄2829岁，骨干员工市场能力市场能力公司通过十几年的发展，在细分市场领域已经形成品牌，具有较高的知名度；公司通过十几年的发展，在细分市场领域已经形成品牌，具有较高的知名度；与相关领域的客户形成了稳定的战略合作关系，为客户提供最佳服务；与相关领域的客户形成了稳定的战略合作关系，为客户提供最佳服务；设有北京、西安、武汉、上海、广州、成都、济南、南京等办事处，销售网络完善；设有北京、西安、武汉、上海、广州、成都、济南、南京等办事处，销售网络完善；拥有拥有5050余人的专业客户服务队伍，在售前、售中、售后全过程为客户提供全方位的优质、余人的专业客户服务队伍，在售前、售中、售后全过程为客户提供全方位的优质、快捷服务快捷服务。市场能力公司通过十几年的发展，在细分市场领域已经形成品牌，研发能力研发能力研发经费大于年销售收入的研发经费大于年销售收入的1010；研发设计人员超过员工总数的研发设计人员超过员工总数的4747；高素质研发团队，博士高素质研发团队，博士3 3人，硕士人，硕士1717人，教授级高工人，教授级高工2 2人；人；与国内业界重点大学建立了产学研一体化战略合作关系；与国内业界重点大学建立了产学研一体化战略合作关系；设有系统与控制、功率变换、信号处理、监控与软件、结构工艺设有系统与控制、功率变换、信号处理、监控与软件、结构工艺5 5个专业个专业 组，是组，是IGBTIGBT变流器最具实力的研发团队之一；变流器最具实力的研发团队之一；西安市认定的电力电子企业技术服务中心西安市认定的电力电子企业技术服务中心;取得和获受理专利取得和获受理专利2626项，发明专利项，发明专利6 6项项.研发能力研发经费大于年销售收入的10；生产能力和质量保证生产能力和质量保证公司通过十几年的发展，已初步形成了稳定的工艺流程和公司通过十几年的发展，已初步形成了稳定的工艺流程和1000MVA1000MVA的年生产能的年生产能力，力，建有防静电焊接车间、组件生产车间、整机装配车间、产品调试车间和产建有防静电焊接车间、组件生产车间、整机装配车间、产品调试车间和产品试验车间。品试验车间。20092009年通过北京新时代认证中心年通过北京新时代认证中心ISO 9001ISO 9001：20082008质量管理体系认证，具备完质量管理体系认证，具备完善的功能、性能，以及电磁兼容、气候、环境等型式试验条件。善的功能、性能，以及电磁兼容、气候、环境等型式试验条件。生产能力和质量保证公司通过十几年的发展，已初步形成了稳定的证书证书证书 电能质量问题涉及的方面很广，这里也仅对其中的一部电能质量问题涉及的方面很广，这里也仅对其中的一部分做了介绍。对于冶金企业，无功、谐波、电压闪变等问分做了介绍。对于冶金企业，无功、谐波、电压闪变等问题，都是需要解决的。通过电能质量的治理就是为了保证题，都是需要解决的。通过电能质量的治理就是为了保证系统可靠的运行，延长供电系统中其他电力设备的使用寿系统可靠的运行，延长供电系统中其他电力设备的使用寿命及提高系统的可靠性。总的来说，解决电能质量问题最命及提高系统的可靠性。总的来说，解决电能质量问题最重要是要有正确的理念，使整个供电系统达到一个环保的、重要是要有正确的理念，使整个供电系统达到一个环保的、高标准的环境运行。高标准的环境运行。电能质量问题不能理解为用某一种产品就可以解决问电能质量问题不能理解为用某一种产品就可以解决问题，要整体考虑，我们最大的优势就是和客户共同讨论，题，要整体考虑，我们最大的优势就是和客户共同讨论，找到解决企业电能质量的问题，然后用系列的电能质量产找到解决企业电能质量的问题，然后用系列的电能质量产品实施解决，实现多赢。品实施解决，实现多赢。电能质量问题涉及的方面很广，这里也仅对其中的一部分做了期待与您的合作！期待与您的合作！期待与您的合作！