電容和濾波匯編

1、PMC&CEF 市場部王立山 產(chǎn)品推廣工程師壓無功功率補償系統(tǒng)低壓無功功率補償系統(tǒng)AccuSine 低壓有源濾波器低壓有源濾波器低壓無功功率補償系統(tǒng)Schneider Electric3- Division - Name Date 根據(jù)實際負荷情況根據(jù)實際負荷情況估算：變壓器容量的估算：變壓器容量的20%40%20%40%l補償原則補償原則無功功率補償系統(tǒng)選型方案Schneider Electric4- Division - Name Date Gh/SnSn(Kva)M變壓器容量變壓器容量線性負載線性負載非線性負載非線性負載Gh(Kva)確定系統(tǒng)諧波污染程度25%標

2、準型補償方案Varlogic標準型方案標準型方案電容器電壓等于電網(wǎng)電壓例：415V電容器用于400V系統(tǒng)過諧型補償方案Varlogic過諧型方案過諧型方案電容器電壓需高于電網(wǎng)電壓一個等級例：480V電容器用于400V系統(tǒng)調(diào)諧型補償方案Varlogic調(diào)諧型方案調(diào)諧型方案電容器電抗器電容器需提高一個電壓等級根據(jù)系統(tǒng)諧波污染程度選擇無功功率補償方案無功功率補償系統(tǒng)選型方案 無功補償原則無功補償原則Schneider Electric5- Division - Name Date 無功功率補償系統(tǒng)的組成VarlogicSchneider Electric6- Division - Name Date

3、 無功功率補償系統(tǒng)的組成VarlogicSchneider Electric7- Division - Name Date 1000KVA1000KVA變壓器，調(diào)諧型無功功率補償系統(tǒng)配置方案變壓器，調(diào)諧型無功功率補償系統(tǒng)配置方案系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備產(chǎn)生大量系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備產(chǎn)生大量3 3次諧波次諧波 配置舉例配置舉例NRC12NRC12控制器控制器DRDR調(diào)諧電抗器調(diào)諧電抗器VarplusVarplus電容器電容器無功功率補償系統(tǒng)主要器件選型無功功率補償系統(tǒng)主要器件選型480V電容器13.7%電抗器，調(diào)諧頻率135Hz，針對3次諧波5.4%電抗器，調(diào)諧頻率215Hz，針對5次諧波可選通訊模塊電容柜數(shù)據(jù)與電力監(jiān)控

4、主機通訊按變壓器容量的30%估算，每臺變壓器的總補償容量為300KVar無功功率補償系統(tǒng)選型方案Schneider Electric8- Division - Name Date 尋找電容器常見故障的原因?qū)ふ译娙萜鞒Ｒ姽收系脑?l 電容器可能造成諧波放大，加劇諧波污染程度電容器可能造成諧波放大，加劇諧波污染程度l 產(chǎn)生諧振產(chǎn)生諧振l 諧波導致電容器過載，產(chǎn)生發(fā)熱或燒毀諧波導致電容器過載，產(chǎn)生發(fā)熱或燒毀l 造成電容器乏值降低，縮短電容器壽命造成電容器乏值降低，縮短電容器壽命諧波對電容器的影響諧波對電容器的影響l 電容器組壽命很短l 電容器組保護用的熔斷器經(jīng)常燒毀l 電容器組鼓肚l 電容器組過熱

5、l 電容器組全部運行，功率因數(shù)很低?l 環(huán)境問題l 產(chǎn)品批次質(zhì)量問題l 系統(tǒng)過壓問題l 系統(tǒng)諧振問題l 控制器設(shè)置問題l 諧波污染問題諧波污染問題Schneider Electric9- Division - Name Date 諧波對無功功率補償系統(tǒng)的影響諧波對無功功率補償系統(tǒng)的影響Zcccz1Ihf2對于不含有諧波的系統(tǒng)，f50Hz。Zc是固定值對于含有諧波的系統(tǒng)，f是50的正整數(shù)倍。諧波次數(shù)越高， Zc越小即：電容器對高次諧波呈現(xiàn)低阻抗特性電容器對高次諧波呈現(xiàn)低阻抗特性高次諧波電流會更多的流過電容器，使電容器長期工作在過載情況諧波電流對電容器組的影響諧波電流對電容器組的影響Schneid

6、er Electric10- Division - Name Date 諧波對無功功率補償系統(tǒng)的影響諧波對無功功率補償系統(tǒng)的影響InnXsXc/nIsnIcn諧波源In為恒流源，通常系統(tǒng)中R很小，可忽略CLCLz11.nf2當諧波次數(shù)n為某個值時，有可能使CL1為零In這稱為系統(tǒng)并聯(lián)諧振系統(tǒng)并聯(lián)諧振這時，Z將無限大，而UIZ，U將迅速增大，使電容器擊穿甚至發(fā)生電容器爆炸諧波電流對電容器組的影響諧波電流對電容器組的影響Schneider Electric11- Division - Name Date 諧波對無功功率補償系統(tǒng)的影響諧波對無功功率補償系統(tǒng)的影響諧波電流對電容器組的影響諧波電流對電容

7、器組的影響1點的電流波形點的電流波形3點的電流波形點的電流波形未投電容器電壓波形未投電容器電壓波形 THDU2%投入電容器電壓波形投入電容器電壓波形THDU= 7%Schneider Electric12- Division - Name Date Varplus2 系列電容器VarlogicSchneider Electric13- Division - Name Date Varplus2 系列電容器方便拼裝電容器組裝電容器組裝連接母線連接連接母線連接IP 20/42 IP 20/42 附件附件Schneider Electric14- Division - Name Date Varpl

8、us2 系列電容器HQ保護系統(tǒng)自愈Schneider Electric15- Division - Name Date Varplus2 系列電容器HQ保護系統(tǒng)過壓力保護Schneider Electric16- Division - Name Date Varplus2 系列電容器HQ保護系統(tǒng)大電流保護Schneider Electric17- Division - Name Date Varplus2 系列電容器非金屬外殼，更安全Schneider Electric18- Division - Name Date VARPLUS2系列電容器Schneider Electric19- Div

9、ision - Name Date DR調(diào)諧電抗器VarlogicSchneider Electric20- Division - Name Date DR系列電抗器DR調(diào)諧型電抗器作用保護電容器組的正常運行，提高功率因數(shù)防止系統(tǒng)諧波電流的放大和諧振具備一定的濾波功能純電容器組補償調(diào)諧補償Schneider Electric21- Division - Name Date Varlogic無功補償控制器VarlogicSchneider Electric22- Division - Name Date Varlogic無功補償控制器產(chǎn)品特點自動跟蹤負載變化，智能投切電容器強大的故障報警功能直觀

10、的顯示和豐富測量功能可選的RS485/Modbus通訊功能NR6控制器NR12控制器NRC12控制器通訊模塊Schneider Electric23- Division - Name Date 無功功率補償系統(tǒng)選型方案Schneider Electric24- Division - Name Date 無功功率補償能夠?qū)崿F(xiàn) 能夠幫助用戶 實現(xiàn)無功功率補償，提高功率因數(shù)，避免功率因數(shù)罰款 抑制或消除系統(tǒng)中的諧波污染，減少設(shè)備損壞 提高系統(tǒng)可靠性 降低無功和諧波的電能損耗 釋放無功和諧波所占用的系統(tǒng)容量，提高系統(tǒng)容量的使用效率AccuSine低壓有源濾波器Schneider Electric26-

11、 Division - Name Date 什么是諧波諧波頻率為基波整數(shù)倍的周期性正弦波叫做諧波間諧波頻率為基波非整數(shù)倍的諧波Schneider Electric27- Division - Name Date 諧波的產(chǎn)生非線性負載線性負載U UI I線性負載U UI I兩類負載兩類負載白熾燈電阻加熱器變頻器UPS電源熒光燈電腦整流器電梯開關(guān)電源中頻爐指當施加一個正弦波電壓時它吸收的電流也是正弦波的負載加上一個正弦波電壓, 它吸收的電流為非正弦的負載Schneider Electric28- Division - Name Date 諧波的產(chǎn)生電流諧波和電壓諧波產(chǎn)生電流諧波產(chǎn)生電流諧波產(chǎn)生電壓

12、諧波產(chǎn)生電壓諧波非線性負載電流諧波電源電纜阻抗電壓諧波Schneider Electric29- Division - Name Date 諧波的產(chǎn)生背景諧波來自上級電網(wǎng)諧波電壓的滲透來自本級電網(wǎng)其它諧波源的影響舉例：大型鋼鐵冶煉廠附件的用戶供電電壓諧波含量往往較高Schneider Electric30- Division - Name Date 和諧波相關(guān)的電氣參數(shù)總電流有效值（Irms） 它是基波電流有效值IH1與諧波電流IHk的平方和的根值電壓和電流的諧波失真度 THD 它是衡量諧波污染程度的參數(shù) THD* % = 總失真度 = 100.2232221kIHIHIHIHIrms基波的有

13、效值所有諧波的有效值Schneider Electric31- Division - Name Date 和諧波相關(guān)的電氣參數(shù)功率 線性負載線性負載沒有諧波沒有諧波 : 功率因數(shù)功率因數(shù)Cos 非線性負載非線性負載 : 功率因數(shù) PF= P/S（有功功率/視在功率） S = 視在功率視在功率 P = 有功功率有功功率 Q = 無功功率無功功率 D 失真功率失真功率S (VA)S (VA)D:諧波失真功率P2 + Q2S =P2 + Q2 + D2S =P (W)Q (var)Schneider Electric32- Division - Name Date 和諧波相關(guān)的電氣參數(shù)功率因數(shù)和相移

14、因數(shù)功率因數(shù)是有功功率P與視在功率S的比值相移因數(shù) cos 代表電壓與電流基波夾角的余弦。PSPF =P1S1cos P1 基波分量的有功功率基波分量的有功功率S1 基波分量的視在功率基波分量的視在功率Schneider Electric33- Division - Name Date 兩個現(xiàn)象.2232221kIHIHIHIHIrmsPSPF =P1S1cos Schneider Electric34- Division - Name Date 常見的諧波源 工業(yè)系統(tǒng)工業(yè)系統(tǒng) 整流設(shè)備 變頻器 恒溫設(shè)備 點焊機 電弧爐 變壓器 中頻爐 通訊系統(tǒng)基站 民用與商用建筑民用與商用建筑 電梯 電腦

15、不間斷電源 ( UPS ) 中央空調(diào) 熒光燈、節(jié)能燈 微波爐 復印機Schneider Electric35- Division - Name Date 電力諧波對電力網(wǎng)（包括用戶）危害是十分嚴重的，它是一種電力污染，一種人們看不見、嗅不到、摸不著的污染。所以往往不被人們注意。對于電力系統(tǒng)，諧波是個很要命的問題！ 諧波的危害主要表現(xiàn)在：諧波的危害主要表現(xiàn)在： 加速電容器老化，甚至使電容器爆炸 導致繼電保護誤動作，影響計量裝置的正常工作 影響電動機效率和正常運行，縮短電動機壽命 增加變壓器和線路損耗 影響和干擾測量控制儀器，通訊系統(tǒng)工作 三次諧波導致中性線電流過大，引起電纜發(fā)熱甚至火災(zāi)諧波的危害

16、諧波的危害諧波危害諧波危害Schneider Electric36- Division - Name Date n 銅損銅損n 鐵損鐵損 諧波諧波對對變壓器的變壓器的影響影響d = 導磁材料寬度 (mm)B = 磁感應(yīng)強度 (Tesla)f = B的頻率 (HZ)2rmscuIRP渦流磁滯PPP0BH集膚效應(yīng)下銅損更高集膚效應(yīng)下銅損更高mfBP磁滯62222fBdP渦流諧波危害Schneider Electric37- Division - Name Date 諧波危害異步電機異步電機IRMS I1 (產(chǎn)生有功轉(zhuǎn)矩) 定子繞組附加溫升正向或反向脈動轉(zhuǎn)矩電機效率下降不正常振動轉(zhuǎn)子附加溫升過早老化

17、Schneider Electric38- Division - Name Date 諧波危害3次及次及3N次諧波的危害次諧波的危害在三相四線的低壓配電系統(tǒng)中，各相中的 3次諧波電流在中性線中相互疊加，不能相互抵消當大量的 3次諧波電流流過中性線時，就會造成導線過熱、絕緣損壞，釀成事故。I1= I2= I3 =I1I2I 3INSchneider Electric39- Division - Name Date 3次及次及3N次諧波的危害次諧波的危害 l 通過變壓器繞組的耦合，3次諧波電流會出現(xiàn)在變壓器高壓繞組中 中壓中壓低壓低壓I1I1I10I3I3I3I3 中性線中性線諧波危害Schnei

18、der Electric40- Division - Name Date 諧波危害其他靈敏設(shè)備其他靈敏設(shè)備報警裝置誤動采用非真實有效值測量導致脫扣器誤動靈敏電子系統(tǒng)的誤動通訊干擾控制系統(tǒng)故障Schneider Electric41- Division - Name Date Accusine低壓有源濾波器n有源濾波器工作原理有源濾波器工作原理=+電電 源源非線性負載非線性負載I.電源電源I.負載負載I濾波器濾波器I. 電源電源I. 負載負載If. (負載基波負載基波)Ih. (負載諧波負載諧波)I. 濾波器濾波器Schneider Electric42- Division - Name Dat

19、e 有源電力濾波器AccuSine-有三種濾波補償方式就地補償效果最優(yōu)總補償總補償部分補償部分補償局部補償局部補償主低壓配電盤主低壓配電盤二級低壓配電盤二級低壓配電盤末級低壓配電盤末級低壓配電盤電力有源濾波器AccuSine選型與應(yīng)用Schneider Electric43- Division - Name Date 電力有源濾波器AccuSine選型與應(yīng)用改建項目選型現(xiàn)場諧波檢測或參考同類負載數(shù)據(jù)根據(jù)檢測結(jié)果和數(shù)據(jù)選擇有源電力濾波器AccuSineSchneider Electric44- Division - Name Date 電力有源濾波器AccuSine選型與應(yīng)用新建項目選型提供諧波

20、估算軟件可根據(jù)同類已實施項目選擇員工號:審核人:郵編:5.0% KVA阻抗0.0 SCA安培如果知道就請輸入。 如果沒有提供，程序?qū)鶕?jù)下面定義的負載情況計算出需求電流。 V如果不輸入任何值，程序默認為480V。如果不輸入功率因數(shù)值，程序?qū)J為0.95。 202050A2. 總需求負載電流總需求負載電流:SCR (Isc/Iload)1001000功率因數(shù)校正功率因數(shù)校正 :A1. 短路電流值短路電流值 (SCC):完成人:注解:電話號碼:傳真號碼:e-mail :聯(lián)系方式:配電系統(tǒng)的參數(shù)數(shù)據(jù)配電系統(tǒng)的參數(shù)數(shù)據(jù)A. 希望達到的希望達到的TDD（總需求畸變率）水平（總需求畸變率）水平:該程

21、序不需要輸入電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，該程序默認的電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)是交流480V和目標總需求畸變率是5%。電流畸變率限制值表(120 to 69,000 V)IEEE 519-1992標準10.3圖表TDD 5%8%12%C1. 已知或計算出問題負載的功率因數(shù)值已知或計算出問題負載的功率因數(shù)值:C2. 功率因數(shù)校正的目標值功率因數(shù)校正的目標值:4. 在SCR型逆變器前加裝串聯(lián)的線性電抗器是最好的，最方便的減少諧波的方式。 在一些情況下，由于SCR逆變器的設(shè)計時就要求加裝線性電抗器。(如果你希望根據(jù)IEEE 519-1992標準中的10.3表格選擇TDD的目標值時，把A欄空白，輸入下面的進線變壓器的信息；進線

22、變壓器信息進線變壓器信息城市:工程說明工程說明:AccuSine有源電力濾波器為改善系統(tǒng)的諧波含量和低功率因數(shù)問題而設(shè)計； 認真仔細的填寫下列信息， 該程序?qū)峁┬枰_到設(shè)定的目標值時，AccuSine有源電力濾波器提供的補償電流值。1. 認真仔細的研究AccuSine有源電力濾波器所補償?shù)呐潆娤到y(tǒng)的主要負載特性。根據(jù)系統(tǒng)的實際情況，確定AccuSine有源電力濾波器的補償方式：總補償、部分補償和局部補償。確定并核實所有負載的正確描述。2. 確定在被選擇CT的安裝位置的下方?jīng)]有用于校正功率因數(shù)的電容器。 所有安裝在CT下方的電容器必須移開，否則 AccuSine有源電力濾波器的校正性能將會大

23、大地降低。3. 帶輸入 EMI 濾波器的非線性負載可能會與 AccuSine有源電力濾波器相互影響，干擾了AccuSine的正常運行. 最好移走這些濾波器。但是，如果不可能移走這些濾波器，必須在EMI 濾波器的前面加裝一套串聯(lián)的線性電抗器。7. 當當TDD (總需求畸變率總需求畸變率) 維持在維持在 5%以下時以下時, 則上端改善母線側(cè)總諧波電壓畸變率則上端改善母線側(cè)總諧波電壓畸變率 THD(V) 將不會超過將不會超過 5% THD(V).日期:8. AccuSine有源電力濾波器的選型僅僅依靠需要補償?shù)碾娏髦担瑫r 確定配電系統(tǒng)的電壓等級。公司名稱:地址:AccuSine有源電力濾波器選型計

24、算程序有源電力濾波器選型計算程序B. 電力系統(tǒng)電壓電力系統(tǒng)電壓:A3. 短路電流比短路電流比 (A1/A2):9. 確定使用的諧波電流畸變率是用基波電流做為分母的，而不是總電流有效值。A1.a. 容量容量:A1.b. 變壓器阻抗變壓器阻抗:5. PWM VFDs（變頻調(diào)速裝置）要求 5% 直流母線線性阻抗 或者 3% 輸入線性電抗器， 這樣可以更有利于 AccuSine有源電力濾波器的運行。6. 如果 AccuSine有源電力濾波器安裝的配電系統(tǒng)中即包括線性負載還包括非線性負載，那么在這個選擇性表格中，需要把所有的線性負載合并成一個負載15%20%50100Isc/IloadSchneider

25、 Electric45- Division - Name Date 電力有源濾波器AccuSine選型與應(yīng)用總補償動力車間動力車間整流設(shè)備車間整流設(shè)備車間中頻淬火車間中頻淬火車間35KV/10Kv10KV/0.4Kv10KV/0.4Kv10KV/0.4KvSchneider Electric46- Division - Name Date 電力有源濾波器AccuSine選型與應(yīng)用應(yīng)用方案應(yīng)用方案- -部分補償部分補償工廠工廠照明照明回路回路泵房泵房回路回路變頻變頻+電動機回路電動機回路中頻感應(yīng)加熱設(shè)備回路中頻感應(yīng)加熱設(shè)備回路Schneider Electric47- Division - Na

26、me Date 電力有源濾波器AccuSine選型與應(yīng)用工廠工廠照明照明回路回路電動機回路電動機回路變頻變頻+電動機電動機電阻加熱爐電阻加熱爐整流器整流器+直流電機直流電機中頻感應(yīng)加熱設(shè)備中頻感應(yīng)加熱設(shè)備應(yīng)用方案應(yīng)用方案- -局部補償局部補償Schneider Electric48- Division - Name Date n應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域 適用于工業(yè)型大容量負載適用于工業(yè)型大容量負載q整流器整流器q變頻器變頻器q大型大型UPSUPSq中頻爐中頻爐q電弧爐等電弧爐等 AccuSine/3L電力有源濾波器Accusine產(chǎn)品介紹Schneider Electric49- Division -

27、 Name Date AccuSine/3L產(chǎn)品特性 實時無功功率算法 可以同時濾除260次諧波 高達20KHz的IGBT開關(guān)頻率，完美迅速消除諧波 響應(yīng)時間小于40us，對沖擊型諧波全響應(yīng)時間小于10ms（1/2周波） 瞬間225%額定容量涌流補償，治理閃變和電壓波動 可以只濾波，也可同時濾波和無功補償 單相動態(tài)補償，不受系統(tǒng)不平衡的影響 提供用戶節(jié)點，方便客戶監(jiān)控設(shè)備運行狀態(tài) 安裝方便，開口互感器 有獨立保護，任何情況保證系統(tǒng)安全 自動限制100額定容量輸出，不會發(fā)生過載的危險 每臺濾波器有單獨的控制器，并聯(lián)運行的多臺濾波器不會互相影響 可以外加柜體Schneider Electric50

28、- Division - Name Date 產(chǎn)品產(chǎn)品 AccuSine/3L 50A 100A 300AAccuSine/3L 50A 100A 300A額定補償電流額定補償電流(A)(A)5050100100300300額定電壓額定電壓(V)(V)208208480480208208480480208208480480額定頻率額定頻率(Hz)(Hz)50/6050/6050/6050/6050/6050/60防護等級防護等級IP20IP20IP20尺寸尺寸(mm,(mm,高高寬寬深深) )131613165265264704701745174552652647047018061806818

29、818496496重量重量(kg)(kg)114114159159352352標準安裝標準安裝壁掛壁掛壁掛壁掛立式立式電纜通道位置電纜通道位置底部底部底部底部頂部頂部進風通道進風通道底部底部底部底部前面前面AccuSine/3LSchneider Electric51- Division - Name Date AccuSine/3L產(chǎn)品特點強大的擴容能力產(chǎn)品特點強大的擴容能力最多10臺并聯(lián)，最大補償諧波電流3000A，可以是不同容量的并聯(lián)每臺有源電力濾波器AccuSine/3L有獨立的控制單元并聯(lián)運行的多臺濾波器之間不會互相影響，即使其中一臺出現(xiàn)故障也不影響其他設(shè)備正常運行Schneider

30、 Electric52- Division - Name Date AccuSine/4L電力有源濾波器Accusine產(chǎn)品介紹n應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域 適用于商業(yè)建筑混合型負載適用于商業(yè)建筑混合型負載q熒光燈熒光燈q電腦電腦q電梯電梯q空調(diào)等空調(diào)等Schneider Electric53- Division - Name Date AccuSine/4L產(chǎn)品特點有效消除因產(chǎn)品特點有效消除因3 3次和次和3n3n次諧波引起的中性線電流次諧波引起的中性線電流零線諧波濾波能力三倍于相線排除建筑電氣系統(tǒng)中性線電流大的安全隱患減小中性線設(shè)計截面積，降低電力系統(tǒng)材料成本產(chǎn)品特點產(chǎn)品特點濾波濾波效率效率同時濾除225次諧波，或可選則的諧波次數(shù)額定功率下 THDI5Schneider Electric54- Division - Name Date AccuSine/4L產(chǎn)品產(chǎn)品AccuSine/4LAccu