工業(yè)PLC控制諧波治理裝置
安科瑞 師晴晴
江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰
一、前言
由于電力監(jiān)管部門對大部分用電用戶未進(jìn)行強(qiáng)制管制，部分用電用戶還未了解到電網(wǎng)中諧波的危害。而大部分有經(jīng)驗(yàn)的用電電工都已經(jīng)開始了對研究諧波與對治理諧波的方法。
二、諧波治理技術(shù)的演變大致經(jīng)歷了以下幾個階段：
1階段：無緣濾波設(shè)備。主要針對高壓專線電網(wǎng)中的諧波問題，電弧爐、中頻爐等大容量非線性負(fù)荷，諧波的治理技術(shù)采用無源濾波技術(shù)-LC濾波回路，主要通過了解電網(wǎng)線路阻抗，有針對性地設(shè)計特征次諧波LC 濾波回路，實(shí)現(xiàn)對固定次數(shù)的諧波濾出，但有諧振的危險，對設(shè)計方案、元器件性能、檢測數(shù)據(jù)有較高要求，無法滿足系統(tǒng)變化的需求。
2階段：串抗型電容器或消諧電容器。采用電容器回路安裝電抗器的技術(shù)保護(hù)補(bǔ)償電容器來達(dá)到抑制諧波的作用，其一般只能減少30%左右的諧波流入電網(wǎng)，因此該技術(shù)不能減少諧波源增加對公用電網(wǎng)所造成的危害。
3階段：有源電力濾波器（APF）。隨著諧波問題逐漸由專用電網(wǎng)向公用電網(wǎng)轉(zhuǎn)移，有源濾波技術(shù)快速發(fā)展，成為目前行業(yè)技術(shù)發(fā)展的主流：一方面，公用電網(wǎng)負(fù)載容量普遍較小、數(shù)量眾多，產(chǎn)生的諧波次數(shù)和諧波量波動大，采用無源濾波技術(shù)不但不能解決諧波問題而且有可能引起諧振；另一方面，公用電網(wǎng)無功補(bǔ)償大多采用集中補(bǔ)償，諧波抑制技術(shù)易造成補(bǔ)償回路過載， 而有源濾波技術(shù)從補(bǔ)償電網(wǎng)中檢測出諧波電流和基波無功， 由補(bǔ)償裝置產(chǎn)生一個與該諧波電流大小相等而方向相反的補(bǔ)償電流，從而使電網(wǎng)電流只含基波成分，同時動態(tài)補(bǔ)償基波無功功率，使電網(wǎng)無功功率因數(shù)達(dá) 0.99。 有源濾波技術(shù)能對頻率和幅值都變化的諧波及無功功率進(jìn)行跟蹤補(bǔ)償，且補(bǔ)償特性不受電網(wǎng)阻抗的影響。
三、有源電力濾波器終實(shí)現(xiàn)的目的
1、提高企業(yè)設(shè)備的供電質(zhì)量，提供設(shè)備運(yùn)行的可靠性，減少因設(shè)備誤動作而造成的經(jīng)濟(jì)損失。
2、降低用電設(shè)備發(fā)熱，減少絕緣老化，從而提高設(shè)備的使用壽命，減少設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用。
3、減少電容器的諧振幾率，提高用電安全。
4、減少諧波產(chǎn)生的電磁干擾，保障弱點(diǎn)系統(tǒng)正常工作。
5、 滿足國家及地方標(biāo)準(zhǔn)要求，避免罰款。
四、產(chǎn)品
有源電力濾波器(Active Power Filter,APF)是由直流電抗或電容構(gòu)成的儲能直流電源，經(jīng)逆變器把存儲在電抗或電容中的電能轉(zhuǎn)換為所需頻率和波形的交流電流，再由變壓器注入到供電線路。脈沖寬度調(diào)制逆變器同時兼有向直流電抗器或電容器提供電能的功能，這個過程直接受其控制電路的控制。
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