ZLDL-III-APF有源電力濾波裝置（機架式）

產品型號：

ZLDL-APF-有源電力濾波裝置

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諧波治理和無功補償的效益

一、ZLDL-APF產品選型

目前，ZLDL型有源電力濾波器已得到廣泛應用，由于其濾波效果好、響應速度快，且能同時進行諧波治理和無功補償，還能校正三相不平衡，在許多重要場合應用效果非常好。

應用領域包括：電氣化鐵道及軌道交通行業、工礦企業、石油和天然氣行業、汽車行業、冶金鋼鐵行業、水處理行業、水泥行業、通信行業、礦山、造船業、紡織行業、供配電系統等。

1.1ZLDL-APF主要特點

（1）、針對用戶系統專門設計制造，消除特性諧波如：3次、5次、7次、11次、13次、17次等，濾波效果明顯；

（2）、既能治理諧波又能補償無功；

（3）、濾波裝置投入后用電質量可明顯改善，可改善沖擊負載引起的電流沖擊，減少電壓波動和抑制電壓閃變，提高電壓穩定性，改

善電壓質量。功率因數可提高到0.90以上，使用戶線損降低可提高配電變壓器的承載效率，經濟效益明顯；

（4）、采用高性能開關投切各濾波支路，完善的控制系統，保護功能齊全，具有短路保護、過壓保護、過流保護等，運行可靠，

操作簡單。

1.2ZLDL-APF技術優勢

（1）響應速度快、濾波能力強、運行損耗小；

（2）能動態實時濾除全部諧波或多種選定的諧波；同時，可對系統進行無功補 償，提高功率因素，節能降耗；

（3）安全性好，不存在諧振或電壓放大，可自動限制輸出電流，保證裝置安全 可靠工作；

（4）智能啟動系統，一鍵并網；

（5）ZLDL-APF創新的采用獨有的“3H橋”結構，可以從硬件和軟件上實現三相獨立控制補償，適合三相不平衡的工況；

（6）獨特的3H橋式結構：把系統線電壓分解成相電壓處理，大幅提高了設備的可靠性；

（7）ZLDL-APF采用在柜體內區域隔離、強制通風方式，有效地解決了產品的散熱問題。

1.3ZLDL-APF技術規格

1.4ZLDL-APF主要配置清單

ZLDL-APF-380V-100A/4L單模塊主要配置清單

二、諧波治理和無功補償的效益

1、安裝諧波治理和無功補償裝置后，有效的降低了諧波電流，增加了變壓器的有效容量，可增加相應的帶載能力，減少擴容所需的投資。

2、安裝諧波治理和無功補償后，可有效的降低變壓器的損耗，提高變壓器的安全運行系數，保證對諧波敏感的保護裝置和器件不發生誤動作，起到節能降耗的目的。

3、節電率達3%～5%，減小集膚效應，熱損、銅損、鐵損、磁損、噪音大為下降，符合國家對能源節約和降耗的指示和可持續發展的要求。

4、有效抑制諧波電流，10KV側滿足國標GB/T14549-93優化供電質量，避免因諧波造成的交流電波形畸變而造成電網計量具不準而被當地供電部門罰款。

附錄：

一、諧波治理現狀

    諧波治理和無功功率補償是涉及電力電子、電力系統、電氣自動化技術、理論電工等領域的重大課題。由于電力電子裝置的應用日益廣泛，諧波和無功問題引起人們越來越多的關注。 

    電力系統的諧波問題早在20世紀20年代和30年代就引起了人們的注意，到50年代和60年代，由于高壓直流輸電技術的發展，大量關于變流器引起電力系統諧波的論文不斷發表。70年代以來，由于電力電子技術的飛速發展，各種電力電子裝置在電力系統、工業、交通及民用領域中的應用急劇增加，電網諧波問題日趨嚴重，不少國家和學術組織都制定了限制電力系統諧波、用電設備諧波的標準和規定，其中較有影響的是電子工程師協會（IEEE）提出的IEEE519—1992和電工委員會（IEC）提出的IEC555-2 理想公用電網所提供的電壓應該是頻率單一固定的，且幅值恒定。諧波電流和諧波電壓的出現，對公用電網是一種污染，特別是近三、四十年來，隨著污染日益嚴重，諧波的危害引起了極大的關注。諧波對供電企業保證安全供電造成嚴重的威脅，可見諧波治理面臨嚴峻壓力和挑戰。

二、諧波的定義、產生原因及危害

對周期性交流量進行付立葉級數分解，得到的頻率與工頻（50Hz）相同的正弦波分量叫做基波，與基波頻率不相等的正弦波分量統稱諧波。但是在電力系統理論中，諧波特指是大于基波頻率整數倍的正弦波分量。例如，100Hz的正弦波分量稱為2次諧波，150Hz的分量稱為3次諧波等等。

諧波產生的根本原因是由于電力系統中各種非線性負載所致。當正弦波電壓施壓在非線性電路上時，電流就變成非正弦波，非正弦波電流在電網阻抗上產生壓降，會使電壓波形也變成非正弦波。如今，大量的非線性負載如各種可控硅、變頻調速、電子調壓、電解化學、礦井提升、電氣化牽引等工業設備，以及常規的照明、空調、UPS、電梯、電腦和外設等商業設備的廣泛應用，產生大量的諧波電流并注入到電網中，對電網和用戶造成嚴重的危害。

諧波的危害主要有以下幾個方面：

1.加劇變壓器、電機等感性負載和銅損和鐵損，導致設備的非正常發熱，增大噪音，并影響其輸出功率，增大線路和變電設備電能的損耗及縮短其使用壽命。

2.影響各種顯示、計量等儀器的精度；

3.干擾各種通訊、監控、精密電子設備的正常工作，甚至將其燒毀；

4.干擾各種繼電保護等設備的正常工作，造成斷路器的拒動或誤動，擴大事故；

5.加劇集膚效應，造成電纜發熱，加劇對絕緣層的破壞，造成電容器的過流，縮短其使用壽命甚至直接引起爆炸；

6.引起晶閘管等設備的誤觸發，導致設備故障；

7.加大了電網的非正常損耗，加劇電網內設備的提前老化，并增加了誘發電網諧振的可能。

隨著科技的發展，諧波的危害越來越被人們所認識。在電力系統、電機、電器、供用電以及所有涉及電力電子應用的工業部門中，大都把諧波干擾及分析處理作為重要技術課題，一些學術組織（如 IEC、CIGRE 等）及許多國家還制定了控制諧波的標準或管理辦法。我國在1984年由水利電力部頒布了《電力系統諧波管理暫行規定》（SD126-84），1993年由能源部組織制定并經國家技術監督局批準發布了諧波國家標準《電能質量 公用電網諧波》（GB/T14549-93）。諧波國家標準既為諧波治理提供了政策依據，也為諧波治理提出了具體要求。

三、諧波國家標準

《電能質量 公用電網諧波》（GB/T14549-93），具體標準如下：

表1  《電能質量 公用電網諧波》諧波電壓（相電壓）限值

由表可以看出，低壓電網0.4kV、0.69kV、1.14KV要求總諧波畸變率不超過5.0%，奇次不超過4.0%，偶次不超過2.0%。對于6kV、10kV電壓等級要求總畸變不超過4.0%，奇次不超過3.2%，偶次不超過1.6%。35kV和66kV是同一種要求，110kV又是一種要求。而在不同的電壓等級下對于每一次諧波電流的允許值如表2所示：

諧波電流限值（續表）

在實際情況中，公共連接點的實際短路容量與假定的基準短路容量不盡相同，因此應該進行換算，具體換算公式如式（1）所示：同

根據國標GB/T14549-1993《電能質量-公用電網諧波》關于公共連接點PCC處諧波電流的分配原則，同一公共連接點的每個用戶向電網注入的諧波電流允許值按此用戶在該點的協議容量與其公共連接點的供電設備容量之比進行分配。在公共連接點處第i個用戶的第h次諧波電流允許值按下式計算：

四、有源電力濾波器（APF）

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