壁挂式有源滤波器

厂商 :上海千槐电气有限公司

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  • 有源滤波
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商品详细描述

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15A,25A,35A,50A,75A,100A,125A,150AQHAPF壁挂式有源滤波器
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一、概述

       千槐电气的QHAPF有源电力滤波装置(APF),性价比好。APF主电路为IGBT功率变换器,采用基于瞬时无功功率理论的检测技术,自动跟踪电网谐波变化,具有高度可控性和快速响应性。克服了传统无源滤波器的滤波效果差、容易发生谐振、只能滤除固定次谐波等缺点,对各种快速瞬变的冲击性负荷均能起到良好的滤波和补偿效果。

1、电能质量问题及市场客户的需要

1.1电能质量指标

无功电流,电网希望用户负载的无功电流越小越好,否则无功在电网与负载间来回循环,导致电能浪费,

谐波电流,电网希望用户负载的谐波电流越小越好,否则谐波会导致电网电压、电流失真,引起设备工作异常,

负载三相平衡,电网希望用户负载的三相电流越平衡越好,否则三相不平衡电流会导致变压器容量浪费、中性线电流过大,

电压幅值,用户希望电网提供的电压幅值越稳定越好,否则过高或过低的电压都会导致设备保护甚至损坏。

1.2电能质量问题引起的现象

功率因数过低

由于电机等感性负载存在感性无功,导致电网功率因数偏低,电力局对用户以力率调整罚款,

中线电流过大

由于三次与三的倍数次电流谐波全部流过中线,因此中线电流超出电缆规格,导致电缆发热,存在安全隐患,

无功补偿电容器故障

由于谐波易与无功补偿电容器发生谐振,导致电容器电流过大,出现容值下降、漏液等现象,轻者无功补偿器无法正常工作,重者谐振电流过大导致设备损坏。

变压器容量浪费

无功、谐波都增大了用户用电的总功率,导致变压器容量被占用,

触发设备保护

电压谐波与电流谐波的尖峰很高,可能会超过设备设定的保护值,导致触发继电保护,

屏幕点灯闪烁,影响正常工作

变频器等采用不控整流的设备会产生高次谐波,导致电灯、电脑屏幕闪烁,影响正常工作,

精密仪器无法正常工作

一些精密仪器对电压、电流的波动非常敏感,对电能质量要求很高,糟糕的电能质量会使得这些精密仪器无法正常工作

QHAS系列产品更好地为您解决上述问题!

QHAS同时考虑用户与电网各自的需求,提供给您更好的电能质量治理整体解决方案。

1.3目标达到

功率因数=0.99

三相平衡

电压稳定

高可靠的产品质量

实惠的价格

为您创造更大价值

2、QHAS电能质量解决方案提升电能质量给用户带来的效益

2.1治理无功

减少用户自身电费开支

功率因数达到国标准,避免功率因数低导致的力率电费罚款

减少线路损耗,减少电压降落

提高变压器、发电机的实际使用容量

2.2治理谐波

提高供电质量,提高设备运行的可靠性,减少设备误动作造成的经济损失

降低线路发热,减少绝缘老化,提高用电安全可靠性

减少补偿电容器的谐振几率,提高用电安全

减少谐波产生的电磁干扰,保证通讯系统的正常工作

满足国标准要求

2.3治理三相不平衡

避免中线发热老化,甚至火灾的风险

避免因局部电压不平衡,引起的设备误报警

避免零地电压偏高导致控制系统弱电设施烧毁的风险

2.4治理电压偏离

避免电压过高或过低对设备造成损坏

有源滤波器(APF)补偿2-50-65次谐波,静止无功发生器(SVG)补偿无功、三相电流不平衡、以及13次以内低次谐波。QHAS系列产品的本质上是一个可控电流源,它能够发出用户指定的任意电流波形,达到理想的补偿效果,而且还能通过改善电流实现间接改善电压质量的效果。因此QHAS是一套综合电能治理装置,更好地解决用户的电能质量问题

2.5技术优点

2.5.1                         

模块化                        

强抗污染能力                

简现场安装                  

组合无限制                   

2.5.2

高功率密度

低损耗

静噪音

高电流环带宽

2.5.3表1 技术指标对照

 

QHAS APF/SVG

国内主流APF/SVG

单柜最大功率

900A/600kvar

600A/400kvar

损耗

<2.5%

<3% ~ 4%

噪音

<60dB

<70dB

等效开关频率/电流环带宽

80kHz/4kHz

20kHz/1kHz

2.6特点

2.6.1模块化

各模块单元独立运行,无需中央控制器,任意模块故障后自动退出,其余模块在额定电流下自动平均承担负载,整机继续运行。方便用户的日常运行与维护。

根据N+1冗余理论,设备每冗余一级,可靠性提高一个数量级。模块化结构尤其适合对电能质量要求高的用户需求。

2.6.2强抗污染能力

除风扇外所有导电元件与外界隔离,适应于粉尘、盐碱、潮湿严重的恶劣场合。

2.6.3简现场安装

用户可选择上方穿母排接线或下方穿电缆接线,可选择负载侧或电网侧为外部电流CT采样点。

2.6.4组合无限制

    APF、SVG、C、L可有七种不同类型的不同规格的模块之间可以任意搭配,实现丰富的功能。APF/SVG还可与第三方电容器补偿共同使用,例如,150A APF+50A APF+50kvar SVG+100kvar C。而且,不论第三方电容补偿或无源滤波以何种形式出现,QHAS都能实现不发生谐振,保证整体电网系统安全可靠的运行。

搭配的原则与实现的功能见“更经济的补偿方案”。

AS:

有源滤波器APF+静态无功发生器SVG

CLS:

电容器C+电抗器L+静态无功发生器SVG

CS:

电容器C+静态无功发生器SVG

CLA:

电容器C+电抗器L+有源滤波器APF

CA:

电容器C+有源滤波器APF

CLAS:

电容器C+电抗器L+有源滤波器APF+静态无功发生器SVG

C.AS:

电容器C+有源滤波器APF+静态无功发生器SVG

 

 

10种不同应用方案组合

2.6.5高功率密度

模块化设计的QHAS系列APF/SVG,可适应600宽柜体、600深柜体、600宽*600深柜体以及更大尺寸的各种机柜,整机功率可达900A/600kvar,而行业主流指标<600A/400kvar。更高功率密度可为用户节省占地面积、降低成本。

SVG而言,额定输出功率按照完全补偿无功而计算,也可以全功率补偿单相负载电流,保持电网侧三相电流平衡,也可以最大用一半的功率补偿13次以内低次谐波,其余功率用于无功补偿,总输出功率。      

2.6.6低损耗

得益于对电力电子高速开关器件的深刻理解,QHAS系列APF/SVG在满载工作时,有功损耗<2.5%,而行业主流指标<3%~4%。有功损耗对国家电网等大规模应用SVG的行业至关重要!

2.6.7静噪音

    QHAS系列APF/SVG选用高质量的软磁电抗器,以及科学的风道设计,整机满载工作噪音不超过60dB,而行业主流指标<70dB。静音对于用户能否获得产品的体验至关重要!

2.6.8高电流环带宽

QHAS达到了准自然采样与连续控制,等效开关频率达到80kHz,电流环带宽达到4kHz,而行业主流指标分别是20kHz/1kHz。设备具有更高电流环带宽,则保护会更及时,在恶劣的场合下依然保持稳定工作,可以达到与纯电容并联而不会发生谐振的效果。

2.6.9表2  性能指标

 

 

APF(A)

SVG(kvar)

规格

模块规格

15,30

50

75

100

150

15,30

50

100

模块尺寸(W*H*D)

480*200*530

\

480*200*530

\

\

680*200*530

\

680*200*530

可并联数量

15

输入

工作电压

400V/690V(-20% ~ +15%)

工作频率

50Hz(-10% ~ +10%)

电流互感器

100:5  ~  10000:5

输出

(宽*深)

(注2)

 

600*600柜体

Power ≤ 150A

Power ≤ 100kvar

800*600柜体

Power ≤ 300A

Power ≤ 200kvar

600*800柜体

800*800柜体

Power ≤ 900A

Power ≤ 600kvar

功能

补偿谐波

     2-65次

2-13次(额定电流的50%)

谐波滤除率

>97%

补偿无功

-1~+1可调

补偿三相不平衡

100%不平衡完全补偿

显示

彩色触摸屏(中文)

模块5.7吋,柜子8吋

通讯

协议

通讯方式

RS232、RS485、Modbus、TCP/IP、GPRS可选

通讯接口

RS485,网口

上位机软件

有,所有参数可通过上位机设置

故障报警

有,最多可记录500条报警信息

监控

支持各模块独立监控/整机集中监控

技术

指标

瞬时响应时间

<100μs

全响应时间

<10ms

有功损耗

<2.0%

散热方式

智能风冷

噪声

<60dB

采样/控制频率

160kHz

等效开关频率

40/80kHz

电流环截止频率

4kHz

保护功能

过压、欠压、过热、过流、短路等二十余种保护

CT安装位置

负载侧/电网侧 可选

机械

特性

壁挂尺寸

壁挂与模块尺寸相同

模块重量

25kg(<=75A/50kvar)  50kg(>=100A/100kvar)

颜色

细橘纹,国标7035

环境

要求

工作温度

-10℃~+45℃

海拔

<5000米(1000米以上,每增加100米功率降低1%使用)

相对湿度

<95%  无凝露

防护等级

IP20(更高防护等级可定制)

柜型尺寸

常用

GGD-GCK-GCS-MNS-BLOCKSET-8PT-OKKEN-ARTU

宽*深*高mm

600-800-1000*600-800-1000*2200

1:中间规格的模块,可以依不同的机柜宽度选择合适的尺寸。

2:柜内默认每个模块配一个断路器,以便日后扩充功率。

3、柜子选型说明

QH□□-□-□□有源滤波器静态无功发生器柜

QH

-

-

商标

产品类型:

APF-有源滤波器

SVG-静态无功发生器

AS-SVG+APF组合

CLAS-电容器C+电抗器L+SVG+APF

CLA-电容器C+电抗器L+APF

CLS-电容器C+电抗器L+SVG

CS-电容器C+SVG

CA-电容器C+APF

C.AS-电容器C+SVG+APF

设计序号A,B,C...

接线方式:

3L-三相三线

4L-三相四线

额定电压:

400-400V

690-690V

额定容量:

30-30A

50-50A

75-75A

100-100A

125-125A

150-150A

...

安装类型:

H-壁挂式

C-机架式

F-模块式

4、模块外形及安装尺寸

50A/50kvar模块的宽度减为480mm,其余尺寸与上相同。同等规格下的壁挂的尺寸与模块尺寸相同。

5、传统无功补偿与APG/SVG结合

传统无功补偿采用的是慢速开关器件对电容器分组投切的方式,存在级差,补偿精度差,响应速度慢。SVG采用的是由高速开关器件产生补偿电流的方式,不存在补偿精度的问题,而且响应速度快。

如果出于低成本的考虑,也可以采取大部分或一半的无功由电容分组投切完成,剩余部分由SVG完成,既能保证补偿的平滑,又能保证低成本,即SVG+C的方式。

3  动态无功补偿方式比较

功能特性

TSC

SVG+C

SVG

输出无功

分组投切,补偿粗糙

线性输出,补偿准确

线性输出,补偿准确

补偿效果

0.9以上

0.99,可部分感性

0.99,全感性到全容性

全响应时间

>100ms

>30ms

<10ms

滤波能力

部分特定次谐波

2-13次以内谐波

三相不平衡

效果明显

彻底解决三相不平衡

支撑电压

部分能力支撑电压

可全功率支撑电压

市场售价

较低

成本约等同于TSC

成本高于TSC

6、传统无源滤波与APG/SVG结合

6.1更可靠

可以与任意形式的C/TSC/LC并联。

在实际应用中,用户使用的传统电能质量治理形式多种多样,有不串电抗器的纯电容C、有串0.4%~14%电抗器的TSC、有无源滤波LC,QHAS采用抑制谐振峰、屏比指定次谐波输出等方式,保证了与任意无源器件并联,都能可靠运行。尤其是与纯电容C并联而能可靠运行,QHAS抑制谐振技术达到较先进水平。

6.2更方便

可以与C/TSC/LC任意接线配合,不论主线接在任何位置,CT采在任何位置,都能可靠运行。QHAS无需知道C/TSC/LC的电流,而且L可以取从0到任意值。

6.3更经济

QHSVG可以与我公司开发的同尺寸C模块并联,同等尺寸,达到单柜功率密度最大;实现成本更低,更经济。补偿效果与响应速度都完全等同于用SVG补偿无功的效果。

    QHAS(APF/SVG)也可以作为一个部件,同其他TSC/LC集成在一个配电柜内共同使用,提高功率密度。我方可提供与任何厂家任意LC形式集成在一个配电柜的柜内具体解决方案。

7、应用行业

7.1地铁、机场、高速公路、医疗、海上平台、通讯等高端场合

这些场合的用电环境的特殊性,谐波含量丰富,且设备抗谐波能力差,但此类用户对用电安全可靠性要求很高,一旦发生电能质量问题,会造成巨大损失。

QHAS的APF为主的治理是整体电能质量解决的更佳方案,它不但能补偿2-50次以内谐波,对其它电能质量问题也都能治理。

7.2港口、车船制造、冶金、石化、数据中心等场合

这些场合的特点是或者无功很大、或者不平衡很严重、或者对电网冲击严重、或者同时存在无功谐波不平衡等复杂现象,由于总体治理需求容量大,传统单一的动态无功补偿无法满足复杂的要求。

从技术角度以及经济效益考虑,QHAS的SVG以大容量、快速反应、多功能的更佳性价比优势,作为这些场合的主要治理设备更合适。

7.3柱上无功补偿等户外场合

柱上无功补偿主要用于补偿无功与不平衡,传统的电容投切只能粗略的补偿无功,无法满足更高要求。QHAS的户外型SVG只需要一个模块就可完成,柜体按照户外50度高温下仍正常工作要求设计,防护等级可达到IP54。

7.4光伏、商场住宅、普通厂矿等其它行业

QHCS完全可以胜任所有其它行业的电能治理问题,是现阶段无功补偿发展的一项重大里程碑,使用CS可以完美解决各种普通工况下的无功与谐波问题。是对成本压力大、传统无源滤波与电容器补偿效果不满意、希望能有更高性价比的客户的更佳选择。

8、恶劣复杂工业场合应用实例

8.1实例1:冶金行业

某冶金铸造厂,主要负载是中频炉等整流设备,发出大量谐波,由于变压器容量偏小,在负荷较重时电网呈现弱特征,电流谐波失真度THDi达到31%,同时电压受电流谐波干扰使得电压失真度THDv达到21%,功率因数低至0.55,现场粉尘严重,通风条件不好,是兼具“电流谐波+电压谐波+无功严重+粉尘污染+高温”的复杂恶劣工况场合。普通设备在此恶劣情况下无法正常工作。

加装QHAS对电能质量进行治理,QHAS不仅体现了极强的自身抗干扰能力,能在此恶劣工况下将电流谐波治理正常,而且体现了强大的治理干扰的能力,同时改善了电压谐波失真度。如下图。                     

冶金行业治理前后

治理效果比较满意,电压电流谐波都基本消失,THDi降低到4.3%,THDv降低到4.5%,功率因数提高到0.98。

8.2实例2:焊接行业

某汽车制造厂,主要负载是悬挂式点焊、机械手臂、流水线、电机等,点焊机用单相380V供电,工作时电流起伏很大且不平衡现象严重。其中A相电流(黄色)基本为0,B、C相电流分别为278A、317A,功率因数为0.52,电流畸变率40%,因为大部分不平衡电流流经中线,导致中线发热严重。是兼具“电流谐波+不平衡严重+无功严重”的复杂恶劣工况场合。

 焊接行业治理前后

加装QHAS APF后,对电流谐波以及无功进行治理,效果对比如下,三相电流不平衡基本消失,中线电流基本为零,电压电流谐波基本消失,THDi降低到2.7%,功率因数提高到0.98。

二、QHAPF系列有源滤波器APF解决的问题: 

       电网中大量存在的非线性电力电子设备和冲击性、波动性负荷(例如电弧炉、大型轧钢机和电力机车等),给电力系统带来了日益严重的电能质量问题,甚至威胁电力系统和用户设备的正常运行。特别是对那些高度自动化的用电设备,每年因电能质量问题要承受巨大的经济损失。常见的用电电能质量问题主要包括:无功电流、电流谐波、电流三相不平衡。其中以电流谐波造成的危害为主。  

价格说明

一般情况下:
划线价格:划线的价格可能是商品的销售指导价或该商品的曾经展示过的销售价等,并非原价,仅供参考。
未划线价格:未划线的价格是商品在阿里巴巴中国站上的销售标价,具体的成交价格根据商品参加活动,或因用户使用优惠券等发生变化,最终以订单结算页价格为准。
活动预热状态下:
划线价格:划线的价格是商品在目前活动预热状态下的销售标价,并非原价,具体的成交价可能因用户使用优惠券等发生变化,最终以订单结算页价格为准。
未划线价格:未划线的价格可能是商品即将参加活动的活动价,仅供参考,具体活动时的成交价可能因用户使用优惠券等发生变化,最终以活动是订单结算页价格为准。
伙拼折上折活动状态下:
该商品(部分规格除外)在伙拼折上折活动期间内,买家可享受伙拼折上折活动优惠价格(该价格较同时期伙拼日常活动价格更优惠)。
*注:前述说明仅当出现价格比较时有效。若商家单独对划线价格进行说明的,以商家的表述为准。

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