有源滤波器在变频器谐波治理中的应用
变频器谐波污染对电力系统的危害是严重的,主要有以下几个方面:
1、变频器谐波影响各电器元件正常工作
变频器输出谐波对电动机的影响有:电机附加发热使电机额外升温;产生机械震动、噪音及过电流。变频器谐波会使电力电容发生过载、过热甚至损坏电容器。当电容器与线路阻抗达到共振时会发生振动、短路、过电流及产生噪声。变频器谐波电流会使开关设备在启动瞬间产生很高的电流变化率,破坏绝缘。
2、变频器谐波降低电力设备使用寿命
如变频器电流谐波将会使变压器的铜损增加。变频器电压谐波将增加铁损,使其温度上升,影响绝缘能力,并造成容量裕度减小。同时变频器谐波也可能引起变压器绕组及线间电容之间的共振。
3、变频器谐波的其它危害
变频器谐波将使继电保护和自动装置出现误动作,并使仪表和电能计量出现较大误差;变频器谐波对其他系统及电力用户危害也很大:如对附近的通信系统产生干扰,轻者出现噪声,降低通信质量,有源电力滤波器制造商,重者丢失信息,使通信系统无法正常工作;影响电子设备工作精度,使精密机械加工的产品质量降低,设备寿命缩短,家用电器工况变坏等。
为了解决上述的变频器谐波对设备带来的影响可采取引入有源滤波器,该设备需要提供电源(用以补偿主电路的谐波),其应用可克服LC滤波器等传统的谐波抑制和无功补偿方法的缺点(传统的只能固定补偿),实现了动态跟踪补偿,而且可以既补谐波又补无功。它由指令电流运算电路和补偿电流发生电路两个主要部分组成。指令电流运算电路实时监视线路中的电流,并将模拟电流信号转换为数字信号,送入高速数字信号处理器(DSP)对信号进行处理,将谐波与基波分离,并以脉宽调制(PWM)信号形式向补偿电流发生电路送出驱动脉冲,驱动IGBT或IPM功率模块,有源电力滤波器,生成与电网谐波电流幅值相等、极性相反的补偿电流注入电网,对谐波电流进行补偿或抵消,主动消除电力谐波。
普通异步电动机都是按恒频恒压设计的,不能完全适应变频调速的要求。有源电力滤波器能解决变频器在应用中给电机带来谐波电磁噪声与震动加大问题。
普通异步电动机采用变频器供电时,会使由电磁、机械、通风等因素所引起的震动和噪声变的更加复杂。变频电源中含有的各次时间谐波与电动机电磁部分的固有空间谐波相互干涉,形成各种电磁激振力。当电磁力波的频率和电动机机体的固有振动频率一致或接近时,有源电力滤波器多少钱,将产生共振现象,从而加大噪声。由于电动机工作频率范围宽,转速变化范围大,各种电磁力波的频率很难避开电动机的各构件的固有震动频率。
区别:SVG是静态无功补偿设备,是用来提高系统功率因数的;而有源滤波器(目前市面所能见到的有源滤波器都是并联的)是谐波补偿设备,是用来消除系统内的谐波的,有源电力滤波器价格,这是两者主要的区别。
联系就是:两者可以组合在一起使用,在补偿无功功率的同时,亦可以对系统内的谐波电流进行抑制。
简单来讲:APF主要是滤波功能。SVG主要是无功补偿。如果有谐波,有源电力滤波器SVG需要配滤波器进行。SVG的好处是容量可以做的比较大一些。APF,一般有50A,100A,150A不等。APF对系统要求比较高。如果你系统里面已经有电容器的存在,那么有源电力滤波器APF就比较容易损坏。但是可能系统又需要无功,因此就需要比较精密计算。