无源滤波说明书.doc

目录CONTENTS01 公司简介02 无源滤波器的应用现状及存在的问题03 无源滤波的基本原理及特点04 无源滤波装置的组成05 无源滤波产品简介06 无源滤波器能解决的问题07 无源滤波-典型应用10 典型案例11 订货须知11 服务公司简介 INTRODUCTION公司概况 长沙博立电气有限公司主要从事电气、自控以及仪器仪表技术的研发、生产和销售，及相关信息技术服务、咨询和培训。公司技术依托湖南大学电气与信息工程学院、湖南省电气科学及其应用重点实验室、机械工业配电网电气节能重点实验室。拥有柔性交流输电实验平台、高电能质量输配电实验等平台，有一批由教授、博士、工程技术人员等组成的科研和工程队伍，曾承担并圆满完成了国家“863”计划、国家中小型企业创新基金等项目。开发的高低压无功补偿和谐波治理装备、配电综合自动化系统、大功率整流和监视系统已广泛地应用到电力、冶金等行业中，达到了企业电气节能降耗、提高电能质量和自动化水平的目的。研发力量 公司拥有一支由多人组成的科研队伍，科技人员具有坚实的理论基础和丰富的实践经验，严谨的科学作风和团结攻关的协作精神。梯队职称结构、专业结构和年龄结构合理，文化程度均在大学本科以上，拥有多名博士、硕士研究生，专业涵盖电气工程、自动化、计算机应用、电力电子、软件、通信、数学等学科。其中大部分人员一直以来都在大功率混合有源滤波器（HAPF）、静止无功补偿器（SVC）、配电静止无功发生器（SVG/DSTATCOM）、智能无功补偿器（IVC）、现场总线网络化控制系统（NCS）、分布式电气节能综合自动化系统以及全局协同优化节能控制软件等方面的研究工作，在高低压电气节能和管理节能方面具有一定基础和丰富的工程经验。研究成果 目前，公司有了一定的前期研究成果，“输配电关键技术与装备及其工程应用” “高低压先进无功补偿技术和系列装备及其工程应用” “混合型大功率有源电力滤波器理论和装备及其工程应用” “供配电综合自动化技术及其工程应用”已通过由省级科技鉴定。在研制上述装置过程中，研究人员取得了丰硕的科研成果，解决了研制过程中一系列的技术难题。公司从事高压SVC和HAPF复合控制技术装置和低压SVG/DSTATCOM和IVC混合动态节能技术装置的研究受到了国内同行的关注。目前拥有已授权发明专利和实用新型专利5项。生产能力 公司成立于2004年8月，目前企业已在长沙高新技术产业开发区麓谷基地有办公生产场地2000平方米，进行产品研发、测试、生产、调试以及销售工作。公司拥有各类设备多套，配置多名生产技术人员，均为大专以上学历，经验丰富、技术精湛，熟悉电气产品、自控设备等产品生产工作。无源滤波器的应用现状及存在的问题 无源滤波器是目前广泛应用的电力滤波装置。根据目前投入使用的无源滤波器运行的电压等级， 可大致分为大型滤波器及中小型滤波器。 并且随着技术的发展和成熟，混合型电力滤波器无源与有源滤波器技术的结合己经日趋完善，进入实际应用领域。 首先，在高压直流输电工程中，在换流变压器的两侧，常常安装无源直流滤波器和无源交流滤波器，分别安装在高压直流输电换流器的直流侧和交流侧。由于直流输电常常采用大容量远距离输电，故换流变压器直流侧的输电电压等级常常达到几百千伏，其母线短路容量常常达到几千兆瓦，如英法海峡直流工程，直流输电电压270千伏， 总输送功率为 200 兆瓦； 我国的葛洲坝南桥直流输电工程， 其运行指标为500千伏，1200 安培，1200 兆瓦。同时，换流变压器交流侧的母线电压等级通常为110/220/500千伏。按电网等级分，应用于高压直流输电工程的无源电力滤波器，常常属于大型滤波器。除滤波作用外，无源直流滤波器与无源交流滤波器在具体技术要求稍有不同：交流侧滤波装置在基波下呈电容性，因而可兼作无功补偿装置，设计时应与无功补偿装置结合考虑；而直流侧滤波装置主要限于抑制对邻近通信线路的干扰，因此，所考虑的频率范围通常从基波到100 次谐波。 其次，对于工业领域的非线性负载，如电弧炉、电气化铁路、变频调速装置等，常常采用就近谐波补偿的原则， 安装无源交流电力滤波器， 对其产生的谐波进行补偿，以确保这些非线性负荷的正常工作，并同时尽可能减小对外界电网的污染。安装在这类非线性负载侧的无源电力滤波器，电压等级常常为几百伏到几十千伏。例如：对通常安装在电解铝设备调压变压器第三绕组的滤波设备，其电压等级一般为 22KV。电弧炉或者中频炉二次侧的电压等级为1 千伏至 3 千伏之间。 对于 380V系统的无源滤波器目前都已基本实现了系列化的生产，基本都以串联 6%电抗率的单调谐滤波器为基本单元，按照需要补偿的无功容量计算所需单元的个数。在保证有一定的滤波效果的前提下，将功率因数补偿到 0.9 以上。对于安装在该电网等级下的无源电力滤波器，常常称为中小型滤波器。 再次，无源电力滤波器由于其既可兼顾无功补偿和电网调压的需要，也是较为先进的混合有源滤波器的重要组成部分。无源电力滤波器结构简单、造价低，运行费用也低，在吸收高次谐波方面效果明显；但其滤波的动态性能不好，频率发生偏离，效果变差，而且有可能与系统发生谐振，使流入系统的谐波电流过大，发生过载现象。而有源电力滤波器对各次谐波和分数次谐波都可以有效的抑制，而且在系统阻抗、频率发生波动时，不会影响补偿效果，不会产生谐振现象，并能抑制由于外电路的谐振产生的谐波电流；但结构复杂，造价高，运行损耗大，且容量较小。因此，无源电力滤波器，仍然有着广泛的应用前景。无源滤波的基本原理及特点无源滤波器，又称LC滤波器，是利用电感、电容和电阻的组合设计构成的滤波电路，可滤除某一次或多次谐波，最普通易于采用的无源滤波器结构是将电感与电容串联，可对主要次谐波（3、5、7）构成低阻抗旁路；单调谐滤波器、双调谐滤波器、高通滤波器都属于无源滤波器。单调谐滤波器的工作原理是：在理想情况下，如果滤波器的谐振频率 正好等于某一次谐波电流频率，则对于该次谐波电流，滤波器所呈现的阻抗为极小值。通常R取值较小时，该次谐波电流将通过低值电阻R分流，使注入交流系统的谐波电流较小，从而使相应的谐波电压大为降低，达到对该次谐波进行抑制的目的。单调谐滤波器阻抗频率特性无源滤波器的特点u 技术成熟u 经济实用u 结构简单u 运行可靠u 维护方便无源滤波装置的组成：l 装置内部的主要元器件由滤波电容器、滤波电抗器、断路器、熔断器、接触器、控制器等组成，根据电网的主要谐波设置专门的滤波支路，如常用的5次、7次、11次滤波支路；滤波电容器采用全膜电容器，以保证长期运行下电容量的稳定性；滤波电抗器采用具有较高品质因数的铁芯电抗器；控制器采用专用的抗干扰滤波控制器。l 控制器采样精度高，在严重的现场谐波环境下能准确分析各次谐波的含量，而且能准确测量电压与电流的相位角，使无功计算准确。l 面板上有功功率因数表、电流表、转换开关等，方便用户进行实时观测和进行手动/自动投切转换。l 柜体采用优质冷轧钢板制成，平整性好，外表面做喷塑处理，防腐能力强；内部框架采用镀锌钢板或铝锌钢板，确保较好的导电性和防腐性。l 保护功能齐全：有短路、过载、过压、欠压、缺相等保护；各项参数设定方便；当外部有相关故障发生时自动退出运行，送电后自动恢复运行。无源滤波器的典型电气连线原理图：无源滤波产品简介：电网电压质量通常用稳定性、对称性及正弦性等指标衡量 ， 随着现代电力电子设备等非线性负荷大量接入电网，使电网供电质量受到严重影响，其中各种电力电子开关器件的大量应用导致了有害高次谐波的产生，进而导致电网电压畸变，使电力设备误动作、发热、损耗、不稳定、过负荷、损坏、降低生产效率并干扰通迅信号。为清除有害高次谐波，必须在系统中加装滤波装置，滤波装置除用于消除谐波外，还可向系统提供容性无功，用于改善功率因数。博立公司在滤波系统的选型、设计、制造、安装、调试运行等一系列工程中具有丰富的经验，采用电力系统设计软件及专业测量分析工具，可以完善地解决任何复杂系统所面临的难题，制定并实施最优化最经济的方案，在解决问题的同时为用户最大限度地节省投资。产品型号及其含义：例如，BLCSF380/100，表示本公司无源滤波装置，额定电压380V，额定补偿容量100kVA 。在实际应用中，根据用户实际需要，可将无源滤波器的系列化容量单独使用或结合并联电容补偿综合应用。 无源滤波器能解决的问题产生谐波电流的电气设备有各种变流装置、变频器、电弧炉及其它非线性电气设备。其谐波电流往往超过国家相关标准的允许数值，严重影响电网的电能质量。能够将谐波完全或大部分吸收，以维护良好的用电环境，保障电气设备的安全运行。同时还可以提高电网的功率因数，收到良好的经济效益。无源滤波器的技术参数直挂电压6kV、10kV、27.5kV、35kV安装位置不限冷却方式户内、户外保护自冷工程各种相应保护措施技术支持系统设计、成套供货、安装调试、维护、培训容量不限无源滤波-典型应用无源滤波装置单独应用： APF装置可以直接应用于低压系统，也可以通过升压变压器应用于高压系统。如果补偿容量较大，可以多台APF装置并联使用。系统接线图如下所示： 无源滤波装置与APF装置并联应用：在系统补偿容量很大的场合，可以采用无源滤波装置与APF装置并联应用的方式，既可以保证较好的补偿效果，又节省了投资。系统接线图如下所示： 无源滤波装置与APF装置串联应用：在高压系统中，为了降低APF装置的耐压等级和补偿容量，可以采用无源滤波装置与APF装置串联应用的方式，既可以保证较好的补偿效果，防止无源滤波装置发生谐振，又节省了投资。系统接线图如下所示：典型案例：针对某冶炼厂10kV电源功率因数低，5次、7次、11次和13次谐波含量偏高的具体工况，对这种工况下出现的电能质量问题进行治理，系统中采用了两组无源滤波器，分别调谐在250Hz和350Hz用来滤除5、7次谐波进行治理。治理前电网的电流波形如图：治理前电网电流波形治理后电网的电流波形如图：经过无源滤波器治理以后，电网电流谐波总畸变率由12.5%降低到6.6%，显著改善了电网的电能质量。订货须知 提供所须产品的规格型号和数量； 提供变压器额定容量，补偿系统设计方案，系统运行电压、有功功率、功率因数； 详细提供补偿系统所有负载工作特性，特别是有产生谐波的负载应提供谐波含量；若不能分析该谐波含量或无法检测，我公司可提供谐波精密仪器进行测试、分析； 补偿柜体外型和尺寸可根据用户需求设计（如MNS、GCS、GCK、GGD等）； 若需与其他配电柜进行连屏，须提供系统图、柜型、柜体尺寸、柜体颜色、安装位置等。服务u 系统设计和现场咨询u 电能质量技术咨询单调谐滤波器阻抗频率特性