电能是当代能源的主要形式,用电问题日益突出。如今,电力负荷越来越复杂和多样化,相应地,各种静态电磁干扰问题成为用户关注的焦点。计算机、微处理器、电子电气设备应用广泛,对电力系统暂态问题的敏感性和对供电可靠性的依赖性越来越高。由于这些问题,电能质量不可避免地成为了当今电力问题的关键。

1电能质量概述

电能质量是指供电系统的电压、频率和波形符合既定规范的程度。良好的电能质量可以定义为电源电压稳定在规定范围内,交流频率稳定接近额定值,电压曲线波形平滑(类似正弦波)。电能质量差的原因有很多,谐波是其中之一。

2谐波发电

电网谐波主要由发电设备(供电终端)、输配电设备和电力系统的非线性负荷引起。

(1)电源端产生的谐波

很难使发电机的三相绕组对称,而且由于制造工艺的影响,也很难使铁芯均匀。此外,由于发电机的稳定性等其他原因也会产生一些谐波,但一般来说相对较少。

(2)输配电过程中产生的谐波。

电力变压器是输配电过程中的主要谐波源。由于变压器的设计需要考虑经济性,其铁芯的磁化曲线处于非线性饱和状态,使得工作时的磁化电流为一个顶角波形,从而产生奇次谐波。变压器铁心的高饱和度使其工作点偏离线性曲线,产生较大的谐波电流,奇次谐波电流比例可达变压器额定电流的0.5%以上。

(3)电力设备产生的谐波

1)整流器晶闸管设备。由于整流晶闸管广泛应用于开关电源、机电控制、充电装置等诸多方面,给电网带来了相当多的谐波。据统计,整流设备引起的谐波占全部谐波的近40%,是谐波的一个主要来源。

2)变频设备。电机、电梯、泵、风机等机电设备中常用的变频设备。由于大部分是相控的,其谐波分量比较复杂,除了整数次谐波分量外,还含有一定分数的谐波分量。变频设备的功率普遍较大,其广泛应用给电网造成了越来越多的谐波。

3)气体放电电光源。气体放电电光源,如高压钠灯、高压汞灯、荧光灯、金属卤化物灯等,伏安特性具有严重的非线性,有些电光源还具有负伏安特性,会给输电网络带来奇次谐波分量。

4)家用电器设备。在空调、冰箱、洗衣机、电风扇等带有绕组的电气设备中,由于不平衡电流的变化,也可以改变电源波形。此外还有电脑、电视、温控灶具、调光灯等。由于它们具有一定的调压和整流功能,也会产生高次奇次谐波分量。这些家用电器也成为谐波的主要来源。

5)其他电气设备。

3谐波控制

为了应对日益复杂的谐波补偿问题,随着电力电子技术的发展而产生的有源滤波器逐渐得到广泛应用。有源电力滤波器(APF)是一种用于动态控制谐波和补偿无功功率的新型电力电子装置,可以补偿不同幅值和频率的谐波和无功功率。有源滤波器称为有源,顾名思义,器件需要提供电源(补偿主电路的谐波)。它的应用可以克服LC滤波器(传统的补偿只能是固定的)、r

在原有橱柜、抽屉、壁挂产品的基础上,ANAPF板载主动过滤装置进一步减小了体积和重量;由于其高度集成的模块设计,后期维护变得更加简单方便,治理效果更加显著。既能治理谐波,又能补偿无功:有效治理谐波,可以改善电能质量,大大降低设备的误操作率,从而提高电气设备的利用率和产品合格率,既保证了电网的运行,又减少了用户的电能损耗;但如果对无功功率进行补偿,使功率因数高达0.98以上,就可以避免用户因功率因数不足而被罚款,给用户带来可观的经济效益。由此可见,选用ANAPF机载产品对电网设施和用户设备都大有裨益,可以说实现了供用电双方的双赢。

电能质量设备的选择是为了保证可靠运行,延长供电系统中其他电力设备的使用寿命,提高系统的可靠性。总的来说,解决电能质量问题需要有一个正确的理念,这样整个供电系统才能在环保高标准的环境下运行。

电能质量问题不能理解为某个产品(有源滤波器或静止无功发生器)就能解决问题。整体来考虑,我们很大的优势就是和设计师、客户一起探讨,找出解决企业电能质量的问题,然后用一系列电能质量产品来实施,达到共赢!

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