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ANAPF有源电力滤波器应用


ANAPF有源电力滤波器 应用篇

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用户侧电能质量标准 安科瑞APF产品介绍

APF 销售模式探讨和招标要求 APF的应用市场及案例

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用户侧电能质量标准

? 谐波及其危害 ? 国家相关标准

/> 当正弦波电压施加在非线性电路上时,电流就变成非 正弦波,非正弦波电流在电网阻抗上产生压降,会使电压 波形也变为非正弦波。对非正弦波作傅立叶级数分解,其 中频率与工频相同的分量称为基波,频率大于基波的分量 称为谐波。 如今广泛使用的负载大部分是非线性的,如整流器、 变频器、UPS、电梯、空调、节能灯(荧光灯)、复印机 、家用电器等等,这些非线性负载会产生大量的谐波电流 并注入到电网中,使电网电压产生畸变,这种谐波“污染 ”会对电网和用户产生严重的危害。另外,冲击性、波动 性负载,如电弧炉、焊接设备等在运行中不仅会产生大量 的高次谐波,而且造成电压波动,闪变和三相不平衡等电 能质量问题,危害电网的安全运行。

谐波的危害
重要设备用电受到影响 与补偿电容发生谐振 带来谐波电压: 整流设备故障、误触发 、控制器故障

电缆: 损耗、温升、绝缘 变压器: 损耗、温升、噪声

国家电能质量标准
? 1988年颁布《电网电能质量技术监督管理规定》

? 确定原则: “谁干扰,谁污染,谁治理”
迄今为止,已经制定并颁布系列电能质量标准

标准编号
GB 12325-1990 GB 12326-2000 GB/T 14549-1993 GB/T 15543-1995 GB/T 15945-1995 GB/T 18481-2001

标准名称
供电电压允许偏差 电压波动和闪变 公用电网谐波 三相电压允许不平衡度 电力系统频率允许偏差 暂时过电压和瞬态过电压

国家标准摘录
GB/T 14549-1993 《公用电网谐波》

(1)公用电网谐波电压限值 公用电网谐波电压(相电压)限值(95%概率大值)

(2)注入公共连接点的谐波电流限值

地方规定摘录 ? 2008年5月1日起正式颁发实施的《江苏省电力保 护条例》第二十八条规定,对有下列情形之一, 严重影响电力安全的用户,供电企业可以中断供 电:“(一)用户的非线性阻抗特性的用电设备 接入电网运行所注入电网的谐波电流或者引起公 共连接点电压正弦畸变率超过国家规定标准时, 在供电企业通知后,用户不予改正的;(二)用 户的冲击负荷、波动负荷、非对称负荷对供电质 量产生影响或者对安全运行构成干扰、妨碍,在 供电企业通知后,用户不予改正的”

企业要求摘录

?

2007年4月上海申通地铁集团有限公司 发布的《上海轨道交通无功补偿及谐波支 路指导意见》中明确指出,设计方案中“ 取消传统的无功补偿设计方案”,“新建 线路的设计中应统一采用:串接电抗器的 无功补偿装置(失谐无功补偿装置)与有 源滤波器并联使用的设计方案”。

2

安科瑞APF产品介绍

? APF工作原理与技术优势 ? 安科瑞产品介绍 ? 设计选型指南

AN-APF有源电力滤波器基本原理框图

=
IS
电 源

+
ILj

IL
非线性负载

∑ih -∑ih
AN-APF 滤波器

iS=(iLj+∑ih)+(-∑ih)

安科瑞ANAPF型号简介
AN APF □ - □ / □ □ □
互感器接线方式:C-网侧 L-负载侧 安装方式:G-立柜式 C-抽屉式 接线方式:A—三相三线方式 B—三相四线方式 电压等级(V):380V 谐波补偿电流(A): 50A、100A、150、200A 并联型有源电力滤波装置 产品名称代号

ANAPF外形尺寸

立柜式50A/100A

立柜式150A/200A

抽屉式50A

ANAPF有源电力滤波器选型一览表
型 号 额定电流 电压等级 接线方式 安装方式 互感器接线方式 外形尺寸

ANAPF50-380/AGC
ANAPF50-380/AGL ANAPF50-380/BGC ANAPF50-380/BGL

50A
50A 50A 50A

380V
380V 380V 380V

3P3L
3P3L 3P4L 3P4L

立柜式
立柜式 立柜式 立柜式

电网侧
负载侧 电网侧 负载侧

600×600×1800
600×600×1800 600×600×1800 600×600×1800

ANAPF100-380/AGC
ANAPF100-380/AGL ANAPF100-380/BGC ANAPF100-380/BGL ANAPF150-380/AGC

100A
100A 100A 100A 150A

380V
380V 380V 380V 380V

3P3L
3P3L 3P4L 3P4L 3P3L

立柜式
立柜式 立柜式 立柜式 立柜式

电网侧
负载侧 电网侧 负载侧 电网侧

600×600×1800
600×600×1800 600×600×1800 600×600×1800 800×800×2200

ANAPF150-380/AGL
ANAPF150-380/BGC ANAPF150-380/BGL

150A
150A 150A

380V
380V 380V

3P3L
3P4L 3P4L

立柜式
立柜式 立柜式

负载侧
电网侧 负载侧

800×800×2200
800×800×2200 800×800×2200

ANAPF200-380/AGC
ANAPF200-380/AGL ANAPF200-380/BGC ANAPF200-380/BGL ANAPF50-380/ACC ANAPF50-380/ACL ANAPF50-380/BCC ANAPF50-380/BCL

200A
200A 200A 200A 50A 50A 50A 50A

380V
380V 380V 380V 380V 380V 380V 380V

3P3L
3P3L 3P4L 3P4L 3P3L 3P3L 3P4L 3P4L

立柜式
立柜式 立柜式 立柜式 抽屉式 抽屉式 抽屉式 抽屉式

电网侧
负载侧 电网侧 负载侧 电网侧 负载侧 电网侧 负载侧

800×800×2200
800×800×2200 800×800×2200 800×800×2200 540×570×240 540×570×240 540×570×240 540×570×240

技术优势
拓朴结构
采用DSP+FPGA全数字控 制方式和大功率IGBT驱动 控制;

显示和操作
采用7英寸大屏幕彩色触摸 屏,便于手动操作和运行信 息监控;

软件算法
比较流行的闭环谐振控制 算法,针对性强,控制精 度高;

产品升级
完全自主研发,深刻理解产 品部件,技术和产品持续升 级

功能
可实现多种谐波同时补偿, 也可对指定次进行滤除,可 与无源滤波器配合使用;

结构
采用柜内模块化设计, 便于不同的合作方式;

技术参数
高端智能设备安全卫士——有源电力滤波器APF

?动态响应及时性:全响应时间<40ms ?功率损耗小:满载时≤小于模块总容量的5%

?低噪声设计:< 65dB(行业标准65dB)
?功率因数>0.95 ?灵活的补偿方式:选定的各次谐波补偿可进行幅值设定

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APF 销售模式探讨和招标要求

http://www.acrel-eem.com

销售模式探讨
改造项目:
销售根据项目实际需要带售前支持工程师 直接跑甲方,了解甲方项目上的实际需求,条件 许可的前提下,售前工程师过去实地测量、计算 甲方现场的实际补偿电流,制作适合的方案由市 场部报价,最终跟甲方签合同,给甲方供货, 条件许可的前提下柜子安装找当地电力公司认 可的具有安装资质的安装公司来项目实施,签 订甲乙丙三方合同并实施。 典型案例:江阴港码头项目; 针对这个目标客户,销售员带着项目组的 售前工程师找这个客户单位的电气负责人进行 前期沟通,售前工程师过去反复测量、制作方 案、市场部报价,最终签合同;

了解需求

销售模式探讨
新建项目:
销售根据设计院工程师的项目信息 在设计院直接上图,根据项目实际情况带 售前支持工程师跑甲方/总包/成套厂,了 解甲方项目上的实际需求, ,最终给甲 方供货,对于打不开的大甲方,可以通 过工贸公司来做工作,最终成功采购;这 要求销售和售前支持工程师前期做好工 作,以提高上图采购率. 典型案例:江阴人民医院项目; 针对这个目标客户,销售员带着售 前工程师直接跑甲方,跟甲方的电气负责 人进行前期沟通,目前该项目还在进行 之中.

了解需求

完善的销售流程 了解需求
了解客户配电设计情况及希望达到的治理效果

估算实测谐波数据
估算谐波含量/现场采集谐波数据,提出解决方案

安装调试
协助安装APF柜体,为客户培训机器操作知识;现 场上电调试、产品验收

售后服务
持续跟踪使用情况,售后技术支持

APF招标要求及案例
APF招标通用性要求
1、在中华人民共和国境内注册的具有独立法人资格的企业法人, 具有独立订立合同的能力 2、企业没有因骗取中标或者严重违约以及发生重大设备质量、 安全生产事故等问题,被有关部门暂停投标资格并在暂停期内 的,且企业无违纪行为和不良记录的 3、有能力在用户所在地提供长期的服务 4、供应商近三年须有类似工程 5、具有完善的质量保证体系 6、具有良好的供应商支持系统 7、通过国家权威机构认证,并出具测试原件证明

APF招标要求及案例
APF招标技术指标

招标案例1
一. 项目概况与招标范围 根据浙电营 [2010]95 号文件的通知,湖州电力局将按计划建设滨湖电动汽车充换 电站二期、吴兴充换电站一期 8 个配送站,项目建设包括充电系统、供电系统、 监控系统、土建工程等,项目估算总投资为 4000 万元。有源滤波器采用公开招标 资格后审方式,在中华人民共和国境内邀请有兴趣的合格投标人就浙江省电力公司 湖州电力局电动汽车充换电站项目的有源滤波器的供货递交密封的有竞争性的投标 文件。招标人以本公告的形式发布招标信息,具体内容如下:
标 段 标 五 项目名称 2011 年电动汽车充换电 站充换电设施 项目名称设 备明细 有源滤波器 项目主要设备及 技术要求 要求详见技术规 范书。 单 位 台 数 量 1 控制价 ( 万元) 47.5 实施 时间 2011 年

二、项目招标人及招标代理机构: 2.1 项目单位 / 招标人:浙江省电力公司湖州电力局 2.2 招标代理机构:湖州新伦建设工程项目招标代理有限责任公司

三 . 投标人资格要求 ? 3.1 申请投标人注册资金要求为 300 万元人民币(外币按投标截止当日汇率折合 ),国内制造商,则不接受代理商投标;若是国际名牌(进口设备)原产地产品 ,一个制造商对同一品牌同一型号的货物,仅能委托一个代理商参加投标,且应 为一级代理商,并提供制造厂商的授权函和一级代理公司的证明函。 ? 3.2 投标人应提供有效的 ISO9001 : 2000 质量管理体系认证证书。 ? 3.3 投标人必须是中华人民共和国境内注册的企业法人,必须持有工商行政管理 部门和税务部门颁发的、年审有效的营业执照和税务登记证,具有良好的银行资 信和商业信誉,没有处于被责令停业、财产被接管、冻结、破产状态。 ? 3.4 法定代表人为同一个人的两个及两个以上法人,母公司、全资子公司及其控 股公司,只能有一家参加同一包(或子包)的投标。 ? 3.5 具有投标产品的生产能力,能满足本项目的交货时间要求。 ? 3.6 2008 年 1 月至投标截止日止,投标人投标产品未出现重大的技术及质量问 题。 ? 3.7 2008 年 1 月至投标截止日止,投标人在国内设备 / 材料招投标活动、供货 合同履行、售后服务等方面,无严重不良纪录,无涉及商业贿赂等相关违规、违 纪、违法行为。 ? 3.8 投标人未在浙江省电力公司限制投标期内,浙江省电力公司投标人廉洁信用 等级查询无不良记录。 ? 3.9 投标人的投标产品如果是新产品(新型号、新技术),必须提供网公司、省 公司技术部门确认过的使用情况报告。

招标案例2

招标人名称:中国华能集团人才基地建设管理中心 建设地点: 昌平未来科技城南区C89地块 招标代理机构全称:北京科技园拍卖招标有限公司 项目名称:中国华能人才创新创业基地项目实验楼B栋有源滤波器采购 招标编号:KJY20130013 招标方式:公开招标 开标日期:2013年2月26日 定标日期:2013年2月28日 中标单位名称及中标金额: 中标单位:上海上器(集团)有限公司 中标金额: 贰佰柒拾陆万元整(¥2760000.00元) 公示期:2013年3月8日至2013年3月12日

招标案例3
? 招标单位:浙江省二建建设集团有限公司、宁波文化广场投资发展有限公司 、宁波开投置业有限公司 ? 招标代理单位:宁波国际投资咨询有限公司 ? 工程名称:宁波文化广场Ⅳ标段工程低压有源滤波器(非标电气箱配套)采 购项目 ? 项目规模:滤波装置3套 ? 标底价或概(预)算价:190万元 ? 开标时间:2013年05月03日 ? 公示时间:2013年05月06日至2013年05月08日 ? 预中标单位:宁波和友升贸易有限公司 ? 重大偏差审查:合格 ? 技术评审:合格 ? 商务评审:合格 ? 预中标价:179.6万元 ? 产地品牌:上海霍尼韦尔 ? 交货期:合同签订后60天到货

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APF的应用市场及案例

应用行业-目标市场

建筑行业

石化行业

工业领域

钢铁制造

其他……

写字楼
大型商业广场

油田 炼油厂 石化集团

工厂 港口 化纤

炼钢 铸造 机械制造

医疗 通信 水处理 交通领域 ……

APF在建筑行业的应用
? 建筑行业配电系统谐波特点:
? 谐波源数量多,分散广,单个容量小
– 楼宇智能化的不断升级,使小容量非线性负载增多

? 谐波成分包含大量的3次、5次、7次等谐波,其中3次谐波含量 最大。

? 建筑行业谐波治理的意义:
? 保障安全,消除火灾隐患
– 大量3次谐波使得中线上电流过大,甚至有可能超过相线电流,高次谐波 的存在也会引起肌肤效应,引起导线过载发热、绝缘损坏、进而发生短 路、引起火灾;

? 改善用电环境
– 大量敏感设备如计算机在谐波环境中的运行质量也将大打折扣,花 屏或死机现象时有发生。

? 保护重要设备
– 通过谐波治理,消除楼宇电网谐波,降低中线电流,为各种敏感设 备的可靠运行提供保障。

公共建筑项目:苏州燃气公司/成都成美广场/无锡恒 隆广场/南京江宁万达广场 ? 项目: 南京江宁万达广场 ? 问题描述:
–LED大屏幕由于使用大量发光二极管等电力电子元器件 ,致使其产生大量谐波, 变压器与电容器发热严重。

? 治理措施:
–配电场所的谐波治理采用混合治理方案,即同时采取 就地补偿和集中补偿。

? 预期治理效果:
–治理后THDi从67.8%降至5%以内,滤波效果明显,设备 发热大大减轻。提高了系统安全和运行效率 。

LED大屏幕电压电流波形及谐波数据

ANAPF补偿方案图

APF在石化行业的应用
? 石化行业配电系统谐波的特点:
? 变频器为主的谐波负载多,以5次、7次、11次谐波为主
– 由于生产的需要,石化行业中存在着大量泵类负载,并且不少泵类负载 都配有变频器。变频器的大量应用使得石化行业配电系统中的谐波含量 大大增加。目前绝大部分变频器的整流环节都是应用6脉冲整流将交流电 转化为直流电,因此所产生的谐波以5次、7次、11次谐波为主。

? 谐波在石化行业中的危害:
? 电力设备损害
– 谐波在石化系统中的危害主要表现在对电力设备的危害。研究表明,谐 波电流会使变压器而产生附加损耗,从而引起过热,使绝缘介质老化加 速,导致绝缘损坏。

? 降低功率因数
– 谐波的存在会使视在功率增加,变压器的使用效率降低。同时,谐波对电 力系统中的电容器、断路器、继电保护设备都有直接的负面影响。对于 很多测量仪表,并不能测量出真实的均方根值而是测量出平均值,然后 假想波形为正弦波,乘以一个校正系数而得到读数。在谐波严重时,这 样的读数会有较大的偏差,从而造成计量偏差。

石化行业项目:昆山京昆油田
? 项目:昆山京昆油田 ? 问题描述:
–由于谐波的危害,厂房的配电柜内电容器经常发生故 障,维修、更换次数比较多 。

? 治理措施:
–对配电系统采用集中补偿的方式配一台ANAPF 380-200 /B有源电力滤波装臵

? 预期治理效果:
–治理后THDi从17.8%降至5%以内,滤波效果明显。

现场测量数据

ANAPF补偿方案图

APF在工业的应用
? 工业配电系统谐波特点:
? 变频器、软启动器为主的谐波负载多,以5次、7次、11次、
13次谐波为主
– 三相交流电机是工业生产过程中的重要设备,变频器、软启动器的配套 应用,实现了电机的软启动和平滑调速,提高了输入电源功率因数,具 有很好的节点效果,但是,变频器工作过程中产生了大量谐波,其中5次 、7次、11次、13次电流谐波超标,对电网造成了严重的谐波污染。

? 工业谐波治理的意义:
? 保护电力设备
– 谐波大量存在,使大型工厂的变压器产生发热现象,网损严重,增加电 力损耗的同事缩短了变压器的使用寿命。

? 提高系统稳定性
– 谐波的有效治理保证了变压器的正常运行,降低了网损,使供电系统更 可靠。

工业项目应用:无锡三江模具/合肥日立电机/江阴港 码头 ? 项目:江苏江阴港港口集团 ? 现场描述:
–负载类型比较多,现场拥有5个变电站 ,电力设备与 机械设备均受到谐波的影响,工作效率不高,麻烦不 断。

? 治理措施:
–在对配电现场进行实地测定后,建议对各个变电站负 载进行谐波治理,采用集中补偿方式

? 预期治理效果:
–谐波治理后THDi降到5%以内,滤波效果明显,供电系 统的安全性有了保证。

现场测量数据

ANAPF补偿方案图

APF在医疗制药行业的应用
? 医疗制药行业中谐波特点
? 精密仪器较多、供电质量要求很严
– 医院配电系统,主要负载为电子医疗精密设备、照明及变频通风设备、 计算机及 UPS 等。其中大部分为非线性负载,低压配电网上谐波严重

? 医疗制药行业典型谐波源
? 电子医疗精密设备:
– 大型医院内的大型电子医疗设备一般为开关电源供电,开关电源设备会 产生3、5、7、9等(2n+1)次谐波;

? 计算机及UPS电源:
– 目前医院均为计算机网络管理,计算机的数量很多,此外服务器等数据 存储系统必须配有 UPS等备用电源。个人电脑的开关电源及 UPS均为谐波 源,会产生大量的3、5、7、9等(2n+1)次谐波。

APF在医疗制药行业的应用

? ANAPF的应用 ? 项目:陕西榆林医院 ? 问题描述:
– 由于医院使用的CT、核磁共振、DSA、伽马刀等设备均为非线性设 备,用电要求非常严格,这些设备产生的大量谐波电流引起电流 失真,产生谐波磁场,干扰数据通讯,使电脑网络管理系统异常 或死机。严重影响精密医疗设备的使用性能和精度。

? 治理措施:
– 在对配电现场进行实地测定后, 考虑到各种谐波源负载比较分散 ,必须在低压母线上进行集中治理谐波 。

? 预期治理效果:
– 有源滤波器投入运行后,电压谐波畸变率降到5%以内,各次谐波 均达到国标GB/14549-93标准的要求。供电设备及系统运行正常。 线路及变压器发热状况减轻。

APF在医疗制药行业的应用

现场测量数据

APF其他应用案例

临沂银座和谐广场 南通联发电厂 陕西榆林医院 无锡三江磨具厂 合肥日立电机 上海津村制药 成都成美广场 南京卫岗奶牛 溧阳扬子水泥 开封天源面业 兰考县神人助粮油 …… 江阴法尔胜电缆 湖南株洲站 广州市石基耐火材料厂

典型方案电气图

变电所谐波抑制方案

典型方案 电气图

医疗场所谐波治理方案

公共建筑谐波治理方案 医疗场所谐波治理方案 变电所谐波抑制方案 低压配电系统谐波治理方案 公共建筑谐波治理方案

低压配电系统谐波治理方案

感谢各位
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