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設備級諧波濾波器

日期:2025-05-02 05:38
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摘要:

電力諧波是現代化工業的主要副產品之一,隨著工業現代化程度提高,諧波的問題日益嚴重。這主要是現代化工業的用電方式發生了巨大的變化。傳統工業的主要電力負荷是電動機和電阻加熱設備,這些設備是線性負載,不會產生諧波電流。而現代化工業的主要電力負荷是電流變換器,包括變頻器、中頻爐、直流電機驅動器等,這些負荷都是非線性負載,工作時產生嚴重的諧波。

另一方麵,大部分配電係統,包括變壓器、開關櫃、繼電保護器、無功補償櫃等,都是按照線性負荷設計的。當實際負荷為非線性負荷時,對配電係統造成嚴重的危害,輕則導致係統過熱、不穩定,重則損壞配電設備。

解決這個問題的*好方法就是在非線性設備的電源輸入端安裝KYYLB有源電力濾波器,將非線性負荷轉變為線性負荷,諧波導致的各種問題便迎刃而解。這種安裝在設備的電源輸入端的KYYLB有源電力濾波器就是設備級諧波濾波器。

設備級諧波濾波器的特殊要求

設備級諧波濾波器與母線級諧波濾波器有不同的要求。設備級諧波濾波器與所配的設備一同構成一個完整的係統,諧波濾波器的作用是保證這個係統的諧波電流發射滿足特定的標準,例如,GB17625標準。因此,設備級諧波濾波器要滿足一下四個方麵的要求:

1)濾波效果確定:濾波器與特定設備組合起來後,諧波電流發射必須是確定的,與係統的參數無關,這樣才能確保設備安裝了濾波器後,滿足特定的要求;

2)不吸收上遊諧波電流:配裝了濾波器的設備可以應用在任何電網環境中,有些電網會有較大的諧波電壓,設備級的諧波濾波器不允許吸收來自上遊的諧波電流,否則,當上遊諧波較大時,會導致濾波器過載;

3)不與係統發生**作用:配裝了諧波濾波器的設備可能在任何係統中使用,而任何情況下都不允許與係統之間發生**的相互作用,例如與係統發生諧振,放大諧波電流。

4)不會導致超前的功率因數:設備配裝了濾波器,功率因數要達到0.98以上,不允許出現過大的感性無功功率和容性無功功率。

常見的設備級諧波濾波器

*簡單的設備級諧波濾波器就是KY-DR濾波電抗器,如圖1所示。KY-DR濾波電抗器就是一個電感器件,串聯在設備的電源線上。KY-DR濾波電抗器的電感量用電抗率表示,電抗率是電抗器在流過額定電流時,KY-DR濾波電抗器上的電壓降與額定電壓的比值。例如,對於380V(有效值)供電係統,一台額定工作電流100A的電抗器,如果它的電抗率為5%,則表示:電抗器上流過100A電流時,電壓降為3800.0519V(有效值)。
   

1KY-DR濾波電抗器實物
 

KY-DR濾波電抗器能夠減小設備的諧波電流發射,如圖2所示,濾除諧波的效果與KY-DR濾波電抗器的電抗率有關,電抗率越大,濾除諧波的效果越好,一般電抗器的電抗率不要超過5%,否則會對變頻器產生**的影響。

2KY-DR濾波電抗器濾除諧波的效果

從圖2可知,用KY-DR濾波電抗器衰減諧波電流雖然簡單,但是效果不夠理想,通常使用的KY-DR濾波電抗器35%,這時總諧波電流畸變率THID不會小於35%。不能使用過大的KY-DR濾波電抗器,過大的電壓降會導致設備工作異常。使用KY-DR濾波電抗器不能滿足任何一個標準對諧波限製的要求。

KYYLB有源電力濾波器雖然能夠滿足設備級濾波器的各種要求,但是KYYLB有源電力濾波器本身十分複雜,其可靠性可能低於非線性設備本身,價格可能高於非線性設備本身,不適合於設備級濾波的目的。

隨著變頻器的迅速普及,變頻器的諧波問題日益嚴重,上海坤友電氣有限公司致力於開發設備級的高性能KYLB無源電力濾波器,所謂高性能KYLB無源電力濾波器是要滿足各類電磁兼容標準和諧波標準的要求。但是直到*近幾年,才開始有產品問世,KYLB無源電力濾波器濾波性能已經可以達到保證THID5%的水平,為變頻器的普及提供了電能質量的保證。

 


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