国产精品久久久久久大乳-麻豆国产精品一区二区三区在线-麻豆精品国产一区二区91-精品99久久久久久免费国产

您好,歡迎進(jìn)入安科瑞電氣股份有限公司網(wǎng)站!
一鍵分享網(wǎng)站到:
安全用電云平臺(tái)
產(chǎn)品搜索
PRODUCT SEARCH
產(chǎn)品分類
PRODUCT CLASSIFICATION
您現(xiàn)在的位置:首頁(yè) >> 技術(shù)文章 >> 有源濾波裝置在機(jī)場(chǎng)應(yīng)用

有源濾波裝置在機(jī)場(chǎng)應(yīng)用

瀏覽次數(shù):1506更新日期:2013-09-30

徐霜

安科瑞電氣股份有限公司,上海 嘉定,201801

1、 引言

隨著城市交通水平的提高,飛機(jī)作為一種便捷的交通方式給人們?nèi)粘=煌ㄉ顜?lái)了多樣化的選擇,隨之機(jī)場(chǎng)也在逐年擴(kuò)建。但在機(jī)場(chǎng)的低壓配電系統(tǒng)中,存在著大量的諧波源,如機(jī)場(chǎng)助航燈、直流電機(jī)、電爐、軋機(jī)、電焊機(jī)等,這些諧波源具有電流畸變大、諧波頻譜范圍廣、無(wú)功需求變化快等特點(diǎn)。這類負(fù)載產(chǎn)生的諧波,危及配電系統(tǒng)的正常運(yùn)行,甚至引發(fā)嚴(yán)重的電氣事故。其中以機(jī)場(chǎng)助航燈光系統(tǒng)為例,助航燈光負(fù)載設(shè)備不斷增加,機(jī)場(chǎng)燈光站大量使用可控硅調(diào)光設(shè)備,導(dǎo)致產(chǎn)生大量的諧波電流,對(duì)電能質(zhì)量造成污染,同時(shí)附加電流和額外的熱效應(yīng)對(duì)各類電氣設(shè)備和電纜線路安全也造成一定危害。因此,對(duì)機(jī)場(chǎng)助航燈光站電力諧波問(wèn)題進(jìn)行分析與治理為重要。

2、 機(jī)場(chǎng)諧波的產(chǎn)生及危害

電力系統(tǒng)諧波產(chǎn)生的根本原因是一些具有非線性伏安特性的輸配電和用電設(shè)備。當(dāng)電流流經(jīng)非線性負(fù)載時(shí),與所加的電壓不呈線性關(guān)系,就形成了非正弦波電流,從而產(chǎn)生諧波。諧波污染越來(lái)越多地威脅到電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,給同一網(wǎng)絡(luò)的線性負(fù)載和其它用戶帶來(lái)了大影響。

助航燈光站中的主要設(shè)備是控制助航燈光開/關(guān)和調(diào)節(jié)燈光亮度的調(diào)光器,采用可控硅斬波來(lái)調(diào)節(jié)輸出電壓,以達(dá)到輸出電流保持在規(guī)定值的目的,輸入的正弦波形經(jīng)過(guò)可控硅斬波后變成非線性波形。調(diào)光器在調(diào)相變控恒流過(guò)程中產(chǎn)生了大量的諧波,對(duì)整個(gè)助航燈光系統(tǒng)造成污染,導(dǎo)致供電效率低。

助航燈光系統(tǒng),在市電供電的運(yùn)行時(shí)燈光系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)正常;在柴油發(fā)電機(jī)供電時(shí),系統(tǒng)出現(xiàn)明顯的電流電壓波動(dòng),當(dāng)發(fā)電機(jī)供電時(shí),由于柴油發(fā)電機(jī)無(wú)法提供全負(fù)荷運(yùn)行所需的有功電能,因此調(diào)光器無(wú)法進(jìn)行高光級(jí)下的電流控制和調(diào)節(jié),嚴(yán)重情況下甚至可能會(huì)出現(xiàn)設(shè)備跳閘的現(xiàn)象,延誤飛機(jī)的正常運(yùn)行。

3、 諧波評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)

為了限制諧波污染,保障公用電網(wǎng)的安全運(yùn)行,IEEE IEC 從不同角度出發(fā)推出了相應(yīng)的諧波標(biāo)準(zhǔn),我國(guó)早于1993 31 日頒布了GB/T14549-1993電能質(zhì)量——公用電網(wǎng)諧波國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),并于1994 日實(shí)施。制定標(biāo)準(zhǔn)的基本原則是限制諧波源注入電網(wǎng)的諧波電流及其在電網(wǎng)中產(chǎn)生的諧波電壓,防止其對(duì)電網(wǎng)供電設(shè)備的干擾,保證電網(wǎng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行;把電網(wǎng)中的電壓總諧波畸變率及各次諧波含有率控制在允許的范圍內(nèi),保證供電質(zhì)量,使接入電網(wǎng)中用戶的各種用電器具免受諧波的危害,保持正常工作。

GB/T14549-1993《電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波》國(guó)標(biāo)中,對(duì)諧波電壓畸變率的限值規(guī)定如表1所示:

 

 

電網(wǎng)標(biāo)稱電壓(kV)

電壓總諧波畸變率(%)

各次諧波電壓含有率(%)

奇  次

偶  次

0.38

5.0 

4.0 

2.0 

6

4.0 

3.2 

1.6 

10

35

3.0 

2.4 

1.2 

66

110

2.0 

1.6 

0.8 

4、 諧波治理方案選擇

根據(jù)對(duì)機(jī)場(chǎng)助航燈光系統(tǒng)諧波參數(shù)的分析和國(guó)家諧波治理標(biāo)準(zhǔn),我們對(duì)機(jī)場(chǎng)諧波抑制方案進(jìn)行了選擇。

目前電力系統(tǒng)諧波治理主要存在兩大主流方式:無(wú)源濾波技術(shù)和有源濾波技術(shù)。機(jī)場(chǎng)燈光站采用的大功率電力半導(dǎo)體調(diào)光設(shè)備,會(huì)產(chǎn)生大量高次諧波(主要是倍次諧波以外的所有奇次諧波),而無(wú)源濾波器對(duì)每次諧波都要單獨(dú)設(shè)計(jì)單諧振濾波器,設(shè)計(jì)參數(shù)要跟系統(tǒng)阻抗有關(guān)(計(jì)算系統(tǒng)阻抗很繁瑣,并且系統(tǒng)逐年擴(kuò)建,系統(tǒng)阻抗也會(huì)變化);無(wú)源濾波不能對(duì)諧波*,反而存在著放大諧振的危險(xiǎn);電容的老化也會(huì)使原來(lái)設(shè)計(jì)諧振點(diǎn)偏移而達(dá)不到濾除目標(biāo)諧波的目的;無(wú)源濾波系統(tǒng)適合負(fù)荷單一、穩(wěn)定的場(chǎng)合。

與無(wú)源濾波器相比,有源濾波系統(tǒng)具有高度可控性和快速響應(yīng)性(≤1ms),能補(bǔ)償各次諧波,可抑制閃變、補(bǔ)償無(wú)功,有一機(jī)多能的特點(diǎn);在性價(jià)比上較為合理;濾波特性不受系統(tǒng)阻抗的影響,可與系統(tǒng)阻抗發(fā)生諧振的危險(xiǎn);具有自適應(yīng)功能,可自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償變化著的諧波。其基本原理是從諧波源(被補(bǔ)償對(duì)象)負(fù)載回路中檢測(cè)出諧波電流,由補(bǔ)償裝置產(chǎn)生一個(gè)與該諧波電流大小相等而相位相反的補(bǔ)償電流波形,用以抵消諧波源負(fù)載所產(chǎn)生的諧波電流,從而使電網(wǎng)側(cè)電流只含有基波分量。

ANAPF有源濾波裝置專門針對(duì)此類工況特點(diǎn)的低壓配電系統(tǒng)而設(shè)計(jì),該裝置濾波效率高、實(shí)時(shí)跟蹤、響應(yīng)速度快特點(diǎn),可濾除負(fù)載諧波,抑制系統(tǒng)振蕩,提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性,同時(shí)取得明顯的節(jié)能降耗和供電設(shè)備增容的效果。

5、ANAPF低壓有源濾波器在醫(yī)院建筑中的應(yīng)用案例

某機(jī)場(chǎng)供電系統(tǒng)的基本狀況如下:供電容量較大,供電電壓以110/10/0.4KV 等級(jí)為主,機(jī)場(chǎng)設(shè)備較多且分散,用電量大,部分為設(shè)備,負(fù)荷有一定沖擊性,供配電系統(tǒng)三相基本平衡,低壓部分進(jìn)行了集中無(wú)功補(bǔ)償。

以1#助航燈光站為例進(jìn)行諧波分析,1#助航燈光站包括2臺(tái)500KVA變壓器和一臺(tái)150kVA柴油發(fā)電機(jī)備。主要用電設(shè)備為機(jī)場(chǎng)助航燈光設(shè)備。

5.1 ANAPF有源濾波裝置的工作原理

ANAPF系列有源電力濾波裝置,以并聯(lián)方式接入電網(wǎng),通過(guò)實(shí)時(shí)檢測(cè)負(fù)載的諧波和無(wú)功分量,采用PWM流技術(shù),從變流器中產(chǎn)生一個(gè)和當(dāng)前諧波分量和無(wú)功分量對(duì)應(yīng)的反向分量并實(shí)時(shí)注入電力系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)諧波治理和無(wú)功補(bǔ)償。

原理如下圖:

5.2 ANAPF有源濾波裝置投入前后對(duì)比

(1)有源濾波器投入前功率、電流波形畸變嚴(yán)重,諧波治理后波形趨于正弦波,諧波治理的工作達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)和效果;

(2)有源濾波器投入后功率因數(shù)波形畸變情況明顯,諧波治理前分別為-0.805,-1.000,-1.000,治理后分別為0.925,0.394,0.347。 

   

治理前電流波形                          治理后電壓波形

 

        

   

治理前單相功率波形圖

治理后單相功率波形圖

       

治理前功率因素和總畸變率

治理后功率因素和總畸變率

 

 

 

 

從附圖的對(duì)比中可以看出:同種負(fù)載條件下,投入使用ANAPF有源濾波器后,電能質(zhì)量的同時(shí),又節(jié)省了電能;功率因數(shù)的大幅度提高,提升了變壓器、發(fā)電機(jī)的供電容量,從而解決了系統(tǒng)發(fā)電機(jī)帶全負(fù)荷運(yùn)行時(shí)控制設(shè)備失調(diào)的問(wèn)題。

 

5.3安裝要求

ANAPF一般為標(biāo)準(zhǔn)柜式結(jié)構(gòu),安裝時(shí)應(yīng)避免倒置或平放,外形尺寸由所選諧波補(bǔ)償電流值決定,平面布置形式一般由諧波電流補(bǔ)償點(diǎn)位置決定。其平面布置要求如下:

1)離墻安裝:正常情況下建議與低壓開關(guān)柜并列離墻布置,正面操作,雙面維護(hù),背面維護(hù)通道不小于800mm。

2)靠墻安裝:ANAPF也可靠墻布置,正面操作,正面維護(hù)。

3)電氣設(shè)計(jì)人員在考慮系統(tǒng)接線及平面布置時(shí)應(yīng)注意將ANAPF的補(bǔ)償接入點(diǎn)盡量靠近補(bǔ)償對(duì)象,并處于采樣CT的上游,或在末端預(yù)留空間供設(shè)計(jì)安裝,CT采樣處下游不能包含容性負(fù)荷。平面布置示意如下圖:

變電所平面布置圖

4)ANAPF所有正常情況下不帶電的金屬外殼均應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求的接地制式(TN-S、TN-C-S、TT等)嚴(yán)格做好相應(yīng)的保護(hù)接零或保護(hù)接地。

 

 

 

5.4 有源濾波器報(bào)價(jià)及元件清單

型號(hào):ANAPF100-400/B

參考價(jià)格:12萬(wàn)元/臺(tái)

主要產(chǎn)品明細(xì):

序號(hào)

名    稱

型    號(hào)

數(shù)量

1

APF電氣柜

800X600X2200

1

2

變流器

APFCOV-CVT100

1

3

控制器

APFMC-C100

1

4

電抗器

APF-RE.(S)DG-100

1

5

有源電流互感器

LT208-S7

3

6

濾波器

DL-1TH1

2

7

斷路器

CVS160FTM160D4P3D

1

8

接觸器

LC1D150M7C

1

9

微型斷路器

NDM1-63C32

1

10

中間繼電器

MY4NAC

2

11

R型變壓器

R320-0.38/0.22

1

12

諧波檢測(cè)儀

ACR350EGH

1

13

電線

16mm2

若干

14

電線

4mm2

若干

 

6、 結(jié)論

本文通過(guò)介紹機(jī)場(chǎng)助航燈光系統(tǒng)諧波源的產(chǎn)生及危害,對(duì)比有源濾波裝置和無(wú)源濾波裝置的方案,采用ANAPF有源濾波裝置對(duì)機(jī)場(chǎng)供電系統(tǒng)的電能治理,達(dá)到了國(guó)家相應(yīng)的諧波標(biāo)準(zhǔn),系統(tǒng)內(nèi)電能質(zhì)量得到很大地提高,減少變壓器和線路的損耗,提升了變壓器、發(fā)電機(jī)的供電容量,從而解決了系統(tǒng)發(fā)電機(jī)帶全負(fù)荷運(yùn)行時(shí)控制設(shè)備失調(diào)的問(wèn)題。大大提高了機(jī)場(chǎng)運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

 

【參考文獻(xiàn)】

[1] 上海安科瑞電氣股份有限公司產(chǎn)品手冊(cè).2013.01.版

[2] 民用機(jī)場(chǎng)助航燈光供電系統(tǒng)的電力諧波分析. 馮興學(xué)

 

 

 

作者簡(jiǎn)介:

徐霜,女,本科,安科瑞電氣股份有限公司,主要研究方向?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)供配電,: acrelxs  :

 

《ANAPF有源電力濾波裝置設(shè)計(jì)與應(yīng)用圖集》(圖集號(hào):ACR13CDX701)由安科瑞電氣股份有限公司主編,本圖集結(jié)合ANAPF有源電力濾波裝置產(chǎn)品的特點(diǎn),依據(jù)電氣設(shè)計(jì)規(guī)范,研究供配電系統(tǒng)中的高次諧波問(wèn)題,達(dá)到供電質(zhì)量和確保電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的目的。圖集適用于新建、改建、擴(kuò)建和技改項(xiàng)目中工業(yè)與民用及公共建筑內(nèi)電氣設(shè)備的諧波抑制及綜合治理的設(shè)計(jì)與改造。凡需要圖集的請(qǐng)?zhí)峁┵F單位名稱、部門、地址、、、、等信息,傳真、郵件acrelxs或:至安科瑞徐霜工程師收,安科瑞電氣免費(fèi)贈(zèng)送。