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无功补偿+APF(有源滤波)在整流设备中的应用——安科瑞潘芹

简述

各种电子设备和电子计算机都需要由稳定的直流电源供电。通常,工业交流电源通过转换获得所需的直流电源。将交流电转换为稳定直流电的传统方法主要分为变压、整流、滤波、稳压四个过程。

单相整流设备谐波分析

常见的单相整流负载主要包括以电视为代表的家用电器,特别是变频空调、电磁炉等;节能灯、调光灯等照明设备;大尺寸LED屏幕(多开关电源并联供电)

1.单项可控整流电路原理图。

2.输入电压和输出电压波形

3.单项可控整流输入电流波形(畸变)

输入电流波形FFT主要分析为150HZ(.N次谐波。

谐波电流流过变压器时,会增加变压器的损耗,导致变压器温度过高。其中,三次谐波电流导致变压器过热非常严重。三次谐波也会导致跳闸、零线过热等问题。

脉整流设备谐波分析

单向整流电路应用于负载功率需求较小的场合,一般不超过1KW。在机电产品中,有许多设备需要大功率的直流电压,这需要三相整流电路。如工业变频器、电弧焊机、车床、起重机等。其输出功率为几千瓦~由于功率大,三相六脉整流电路一般用于提供大功率直流电压输出。

1.6脉可控整流电路原理图。

2.6脉可控整流电路输入电压和输出电压波形

3.6脉可控整流输入电流波形(畸变)

输入电流波形FFT主要分析250HZ(5次谐波)、350HZ(7次谐波),6N±其他高次谐波,如1。

脉整流设备谐波分析

12脉波整流器由一个整流变压器和两个三相桥式电路构成,整流变压器为三绕组变压器,两个三相桥式电路对称,并分别与整流变压器的两个低压绕组连接。12 脉波整流器通过两个 6 脉波三相桥式电路的组合可以实现 12 脉动的作用。

1、12脉整流电路原理图。

2.12脉可控整流电路输入电压和输出电压波形

3.12脉可控整流输入电流波形(畸变)

输入电流波形FFT主要分析为550HZ(11次谐波),650HZ(13次谐波)N±其他高次谐波,如1。

12脉波整流电路应用于风力发电、自耦变压器、航空飞机电源整流等领域。APF和SVG对12脉波整流器的电能质量控制主要是针对12脉波整流器进行无功补偿和谐波处理。无功补偿容易实现,谐波治理复杂。

脉整流设备谐波分析

24脉波整流机组整流大大降低了系统中的低谐波含量。其主要由2具有相同容量的平台12脉波轴向双分裂牵引移相整流变压器4该组由三相全波整流桥组成的整流器两部分组成。具有谐波分量低、电压脉波小、滤波设备投资少等优点。整流机组2平台整流变压器阀侧2套低压绕组分别采用Y型和△型接线,使2形成套绕组的线电压30°的相位角。采用网侧绕组2种不同的延边三角形接线方式进行移相,左延△接法实现移相 7.5°,右延△移相-7接法实现.5°。通过移相处理得到4套阀侧绕组的线电压互差15°的相位角。它们通过由三相全波整流桥组成的整流器进行整流4组装整流器的直流侧并联运行,形成2x12脉冲整流系统。

24低谐波含量低的脉波整流系统通常用于高铁、地铁等牵引系统。

整流装置产生的谐波接近所有谐波25-33%,对电网的危害较大,谐波造成配电线缆、变压器发热,降低通话质量,空气开关误动作,发电机喘振等不良后果;谐波按电流相序分为 序(3k 1次,k-序(3)k 2次,k为0和正整数).0序(3k次,k正整数), 序电流增加损耗——序电流使电机反转加热,0序电流异常增加中线电流。电网注入大量谐波电流,导致电压波形畸变,供电质量下降,严重危害供电设备和用电设备。

APF(有源滤波器) 是一种用于动态处理谐波的新型电力电子设备。它克服了无源滤波器容易引起振荡、单一补偿特性、过载等不足,对谐波电流的补偿效果不受系统阻抗的影响。谐波可以控制大小和频率的变化,SVG(有源无功补偿装置)可以补偿变化的无功,提高系统的整体功率因数;因此APF和SVG广泛应用于需要动态治理谐波和无功的场合。

安科瑞电气电能质量控制案例

SVG(静止无功补偿)治理案例

无功补偿 APF(有源滤波)治理案例

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