PIAPF有源电力滤波器
PIAPF 系列有源电力滤波器的主要功能是滤除设备产生的谐波电流，工作模式为：实时高精度采样——快速傅里叶分析——精准谐波电流输出补偿。
关键词：
有源电力滤波器
所属分类：
咨询电话 张工 15312186969
商务报价 万工 15358496869
技术支持 方工 18915565106
产品描述
• 产品概述
PIAPF 系列有源电力滤波器的主要功能是滤除设备产生的谐波电流，工作模式为：实时高精度采样——快速傅里叶分析——精准谐波电流输出补偿。
采用有源主动的方式，基于高速 DSP 器件的数字信号处理技术、快速傅利叶和瞬时无功功率理论算法，高频PWM驱动技术等，经过对电网谐波的快速逐次检测分析，在同一周波内，PIAPF 有源电力滤波器会发出与设备产生的谐波电流方向相反，频率同期、幅值相等的谐波电流，主动式的滤除谐波。
本产品执行 JB/T 11067-2011 《低压电力有源滤波装置》标准，并已取得第三方型式试验报告。
• 型号规格
单台模块额定滤波电流：50A / 75A / 100A / 150A / 200A
单台柜体最大滤波电流：800A
• 机械参数
• 功能特点
◆ 快速：动态实时跟踪补偿，响应速度快，瞬时响应时间≤ 1ms，全响应时间≤ 10ms
◆ 精细：先进的 FFT 及对称分量算法，可全补偿，也可选择性补偿 2~61 次分量谐波，精细滤波
◆ 高效：在功率配置充足的情况下，保持谐波含量≤ 5%，滤波效率高，电能损耗低，不受电网阻抗影响
◆ 稳定：完善的 LCR 输出回路及软件阻尼算法，自动抑制过载，无共振危险，多重保护功能，确保系统运行安全可靠
◆ 融合：可补偿谐波电流、补偿无功功率、平衡三相负荷，一机多功能
◆ 智慧：故障自诊断，历史事件记录，RS485 接口 + 标准 MODBUS 通讯协议，远程监控
• 部件构成
◆ IGBT 高频功率电力电子开关
◆ 优质直流支撑储能系统
◆ LCR 输出模块
◆ DSP 数据处理及通讯部件
◆ FPGA 脉冲及保护逻辑处理部件
◆ 触摸式 LCD 显示屏，高效 UI 界面
• 技术指标
| 工作电源 | |
| 额定电压 | AC400V±15% （AC690V±15%），三相四线 |
| 额定功耗 | ≤3%额定补偿容量 |
| 额定频率 | 50±5Hz |
| 整机效率 | >98% |
| 性能指标 | |
| 滤波能力 | THDi（电流畸变率）≤ 3% |
| 滤波范围 | 2 ～ 61 次谐波，消除指定次谐波 |
| 谐波滤除率 | >97%（可对每次谐波设置补偿电流限值） |
| 中性线滤波能力 | 3 倍相线 |
| 瞬时响应时间 | <1ms |
| 全响应时间 | <10ms |
| 开关频率 | 20KHz |
| 工作噪音 | <60dB |
| 无故障运行时间 | ≥ 10000 小时 |
| 使用环境 | |
| 环境温度 | -10℃～ +45℃ |
| 储存温度 | -40℃～ 70℃ |
| 相对湿度 | 25℃时≤ 95%，无凝露 |
| 海拔高度 | ≤ 2000m，超标可定制 |
| 大气压力 | 79.5 ～ 106.0Kpa |
| 周围空间 | 无易燃易爆的介质存在，无导电尘埃及腐蚀性气体存在 |
| 绝缘与防护 | |
| 一次与外壳 | AC2500V 历时 1min，不应出现击穿或闪络 |
| 一次与二次 | AC2500V 历时 1min，不应出现击穿或闪络 |
| 二次与外壳 | AC2500V 历时 1min，不应出现击穿或闪络 |
| 安全防护等级 | IP30 |
• 设计选型
谐波容量设计
对于大容量谐波源适合就地治理，点对点比较经济合理;小容量分散谐波源，由于谐波变动较大，随意性因数较多，导致谐波次数和含量无规律变化，适合于采用集中治理。
由于谐波的流动、变化波动特性，如需要设计谐波治理方案或谐波滤波装置，可以通过电能质量分析仪测试谐波数据，这类情况适用于已经投运设备的电网或需要增容的电网谐波治理。当然，为了测试数据的可靠性和准确性，需要熟悉谐波源工作原理和工艺，了解电网结构，并根据 GB/T 14549-1993《电能质量 公用电网谐波》标准中附录D的要求，采用可靠的谐波测试仪和准确的测试方法。但对于新建项目，只是处于设计阶段，电气设计人员并不能获取足够多的电气设备谐波数据，鉴于此，对于众多行业的测试及经验总结，得到经验公式供电气设计人员在设计上图时作为参考。
通过如下的经验公式，可以满足设计要求，根据计算出来的谐波电流来选型有源滤波装置。
◆ 集中治理：
集中补偿适用于负载类型较多的配电系统，非线性负载数量庞大、分散，并且单台非线性负载谐波含量小，可在电网的低压进线端安装 PIAPF 有源滤波装置，对配电系统中存在的谐波综合治理。
* 注意：上式适用于变压器二次侧进行集中治理。
式中：S：变压器的容量;U：变压器的二次侧额定电压;K：负载率;IHR：谐波电流;THDi：电流谐波总畸变率。
取值范围：
K 表示变压器的负荷率，变压器设计时的取值范围在 0.6 ～ 0.85;THDi 是上式中唯一的变量，它的取值范围视行业的不同、各行业负载的不同而定。
◆ 就地治理：
就地补偿适用于单台谐波含量较大且分布分散的配电系统，在负载的输入端安装;PIAPF 有源滤波器可以达到理想治理效果。若配电中存在较大功率的谐波源负载，亦可以在负载的输入端进行就地治理。可以使用如下公式 2 进行计算。
其中 I 表示设备的额定电流。上述公式只考虑负载在满负荷(K=1)的情况下运行。设计中应考虑实际运行的NK值，如公式 3。
◆ 估算公式：
日常设计中可采用估算公式 4：
通过以上计算出的谐波电流，再根据 PIAPF 现有产品的型号，确定要安装的容量。PIAPF 的安装容量可以根据公式 5 来选择，前面的系数是为了保证 APF 有一定的裕量。
IA 表示 APF 的安装容量，IHR 表示谐波电流大小。
注：通过以上分析得出：THDi 是需要确定的主要变量，此值选取可以参照《APF 选型速查表》和《各行业谐波治理总结》。
各行业谐波治理总结
| 行业类型 | 谐波源负载 | 推荐THDi | 治理方式 |
| 办公楼宇 | 计算机设备、中央空调、各类节能灯、办公类用电设备、大型电梯 | 15% | 集中治理 |
| 医疗行业 | 重要医技设备:核磁共振设备、加速器、CT、×光机、uPS等 | 20% | 集中治理 |
| 通信机房 | 大功率UPS、开关电源 | 20%~ 25% | 就地治理或者集中治理 |
| 公共设施 | 可控硅调光系统、UPS、中央空调 | 25% | 集中治理 |
| 银行金融 | uPS、电子设备、空调、电梯 | 20% | 集中治理 |
| 生产制造 | 变频驱动、直流调速驱动 | 20% | 集中治理 |
| 水处理厂 | 变频器、软启动器 | 40% | 就地治理或者部分治理 |
| 其他行业 | 热轧机、冷轧机、点焊机、中频炉、电弧炉、直流电机、变频器、电解槽等 | ≥50% | 就地治理或者部分治理 |
各类负荷设备产生的主要特征谐波
| 非线性负载设备 | 主要谐波成分 | ||||
| 3 | 5 | 7 | 11、13及高次谐波 | ||
| 电梯、自动扶梯、升降机和提升机械 | ● | ●●● | ●● | ● | |
| 变频、软启动、电脑、数据设备和通讯设备等 | ● | ●●● | ●● | ● | |
| UPS | 单相 | ●●● | ●● | ● | ● |
| 三相 | - | ●●● | ● | ● | |
| 荧光灯、金卤灯、调光灯等非线性照明设备 | ●●● | ●● | ● | ● | |
| 整流器、直流设备和充电器 | ● | ●●● | ●● | ● | |
| 应急发电机组、电焊机和电弧焊接设备 | ●●● | ●● | ● | ● | |
●的数量表示谐波源的污染程度。●●● 表示严重污染;●●表示中度污染;●表示轻度污染。
一般地，包含单相整流电路的设备其特征谐波频谱包含了所有奇次谐波。
三相整流设备的特征谐波符合以下规律：包含六脉动整流电路的设备，其特征谐波频次为：5，7，11，13， 17，19…，即 6K±1，其中 K=1，2，3…为自然整数;当设备内部整流电路为 12 脉动时，其特征谐波频次为：11， 13，23，25…，即 12K±1，其中 K=1，2，3…为自然整数。
欢迎您的留言咨询
扫描访问手机版
咨询电话 张工 15312186969
商务报价 万工 15358496869
技术支持 方工 18915565106
E-mail：3084405118@qq.com
地址：江苏省苏州市相城区北桥街道聚鑫路37号
生产基地：江苏省南通市崇川区市北高新路259号中南高科智慧产业园