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安科瑞有源電力濾波器在通信行業中的應用

來源:江蘇安科瑞電器制造有限公司   2017年04月09日 21:56  

安科瑞 師晴晴

江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰 214405

摘要:隨著通信行業的迅猛發展,大量使用UPS、開關電源及變頻設備等非線性負載,在使用過程中會產生大量的諧波電流,給配電系統帶來嚴重的污染,不僅會影響配電系統運行,還會引起其他設備的不穩定,為此,安科瑞有源電力濾波器為通信行業電能治理,為電力系統保駕護航。

 

1、通信行業諧波源分析

(1)UPS不間斷電源

目前移動通信機房大量使用的UPS多為三相全控橋6脈沖可控硅整流方式,單套容量大,其諧波電流畸變率大都在25%~35%之間,主要諧波為5、7、11、13次諧波。

(2)開關電源

開關電源是移動通信機房應用多的設備,其特點是單元容量比較小,輸入端采用整流電路,致使電流波形產生畸變,其諧波電流畸變率大都在30%~60%之間,不同品牌的開關電源諧波含量差別比較大。

(3)計算機設備

電路中的開關器件及感性負載工作于高頻開關狀態而產生脈沖,計算機設備產生諧波以3次、5次和7次為主。 

2、通信行業的電能質量問題及危害

移動通信設備對電能質量要求高,移動通信機房作為移動公司的核心區域,保證配電系統和用電設備可靠運行,一旦發生電氣事故造成停電或設備故障造成停機,造成的經濟損失和社會負面影響很難估量。

非線性設備在使用過程中會產生大量的諧波,導致電壓、電流波形發生畸變,嚴重影響機房供電,諸如電纜發熱、備用柴油發電機組無法正常投切、IT設備壽命降低、控制設備工作異常、保護開關誤動作、無功補償裝置不能正常投切等。

3通信行業諧波治理解決方案

針對于以上通信行業諧波污染情況,經測試及分析,建議加裝有源電力濾波器,經過實際應用效果證實其性能,避免由諧波給數據機房帶來的嚴重影響,保證供電系統穩定性、性。

3.1 ANAPF有源電力濾波器在數據機房的應用

3.1.1項目背景

常熟智慧城市是一個市民卡信息中心,其中包括大型數據機房,對電能質量要求非常高;為了提高供電可靠度,采用大量的UPS作為設備電源,機房內還包含空調設備、照明設備等。此類電力電子設備皆屬于非線性負載,在使用過程中會產生大量諧波并注入系統中,主要以5次、7次為主;如果不進行諧波治理,對電網造成嚴重的污染,也影響機房中其他敏感設備,比如導致通信數據錯誤,甚至癱瘓、中斷,降低了配電系統的性、可靠性。

3.1.2治理方案

根據以往測量經驗進行諧波分析與估算,諧波主要由UPS和一些非線性直流電源產生,供電系統由2臺800kVA變壓器及其一臺800kW發電機組成,采用集中治理方案,在每臺變壓器下加裝300A有源電力濾波器,型號為 ANAPF300-380/BGL,來自動跟蹤補償負載產生的諧波電流,保證整個系統可靠運行。

3.1.3治理效果

圖3-1治理前電流波形和各次諧波柱狀圖

圖3-2治理后電流波形和各次諧波柱狀圖

由上圖可以看出,治理前,N線電流較大,3次、5次、7次等諧波頻次含量較大;治理后,N線電流明顯降低、各次諧波電流得到有效抑制,提高了供電系統的穩定性,了諧波對通信系統影響的危害,收到了良好的運行效果。

3.1.4安裝現場

 

3.2 安科瑞有源電力濾波器介紹

3.2.1基本原理

ANAPF系列有源電力濾波器并聯在含諧波負載的低壓配電系統中,能夠對動態變化的諧波電流進行快速實時的跟蹤和補償。其原理為:ANAPF系列有源電力濾波器通過CT采集系統諧波電流,經控制器快速計算并提取各次諧波電流的含量,產生諧波電流指令,通過功率執行器件產生與諧波電流幅值相等方向相反的補償電流,并注入電力系統中,從而抵消非線性負載所產生的諧波電流。

圖3-3 ANAPF有源電力濾波器原理圖

3.2.2主要技術參數

 

 

3.2.3產品特點

● DSP+FPGA全數字控制方式,具有快的響應時間,的主電路拓撲和控制算法,精度更高、運行更穩定;

● 一機多能,既可補諧波,又可兼補無功,可對2~51次諧波進行全補償或特定次諧波進行補償;

● 具有完善的橋臂過流保護、直流過壓保護、裝置過溫保護功能;

● 模塊化設計,體積小,安裝便利,方便擴容,可滿足不同工況的需求;

● 受電網阻抗的影響不大,沒有與電網阻抗發生諧振隱患;

● 輸出端加裝濾波裝置,降低高頻紋波對電力系統的影響;

● 擁有自主品牌技術。 

4、結論

本文分析了通信行業中諧波存在源、諧波特性以及危害,介紹了ANAPF低壓有源濾波器的特點以及技術參數,并通過某城市數據機房的應用案例,對比分析了有源濾波器投入前后的諧波治理,可以滿足通信行業需求,為其電力系統保駕護航,提升電能質量,用電環境,提高設備的使用壽命和性能。

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