有源滤波器的应用领域和优点

tamoadmin 赛事报道 2024-04-27 21 0

有源滤波器的应用领域

有源滤波器广泛应用于各行各业的配电网中,其应用领域的覆盖面非常广。以下是几个具体的应用领域:

1.通信行业:大规模数据中心机房产生的谐波含量普遍较高,且这些谐波源设备的功率因数极高。在谐波源安装有源滤波器可以提高通信系统及配电系统的稳定性,保障通信设备及电力设备的使用寿命。

2.半导体行业:大多数半导体行业存在非常严重的3次谐波,主要是由于生产中使用了大量的单相整流设备。3次谐波属于零序谐波的一种,特点是会在中性线汇集,从而导致中性线压力过大,甚至出现打火现象,存在着极大的生产安全隐患。谐波的存在还会使断路器异常跳闸,耽误生产时间。3次谐波在变压器内形成循环往复的环流,加速了变压器的老化。

3.化纤行业:为大幅提高熔化率和玻璃的熔化质量,以及延长炉龄、节省能源,在生产过程中经常用到电助熔加热设备,这些设备的运行会产生大量的谐波,且三相谐波的频谱和幅值差别比较大。

4.石化行业:变频器的大量使用使石化行业配电系统中的谐波含量大大增加。目前绝大部分的变频器整流环节都是使用6脉冲将交流电转化为直流电,因此极易产生以5次、7次、11次为主的谐波。这些频次的谐波对电力设备的危害极大。安装有源滤波器可以很好地解决这一问题。

5.钢铁/中频加热行业:钢铁冶炼常用到的中频炉、轧机、电弧炉等设备都会对电网的电能质量产生重大的影响,造成电容补偿柜过载保护动作过于频繁、变压器和供电线路严重发热、熔断器易熔断等情况,甚至引起电压闪变。安装有源滤波器可以很好地解决这一问题。

6.汽车制造业:焊机是汽车制造业中不可少的设备,由于焊机具有负载随机性、冲击性及快速性的特点,这些负载会引发严重的电能质量问题,造成焊接质量不稳、自动化程度高的智能设备由于电压不稳而不能正常工作,无功补偿系统也无***常使用等情况。

7.使用自动化生产线和精密设备的行业:在自动化生产线和精密设备场合如医院系统、剧场、体育馆、机场等,谐波会影响生产线和设备的正常运行,使智能控制系统、PLC系统等出现较难修复的故障。

有源滤波器的优点

有源滤波器的优点主要体现在以下几个方面:

1.快速响应能力:有源滤波器可以在极短的时间内快速计算出下一个开关的输出频率,响应速度非常快,可以快速补偿频繁变化的谐波。

2.高可靠性:有输出过流、DC侧过压、DC侧欠压、交流侧过流、交流侧过压、IGBT死区保护、IGBT综合保护等多种保护功能。以便在设备或系统出现异常情况时,设备能够安全退出运行或保护系统和设备。

3.大的补偿能力:有源滤波器的补偿能力与IGBT容量密切相关,因此难以补偿大容量谐波。但有源电力滤波器可以无限制扩展,实现大容量谐波补偿,大大降低成本。

4.操作方法和结构简单:操作简单,只需与负载并联接入系统,无需其他操作。内部结构简单,转换器模块化,易于安装和维护。接入系统后,无需人工干预即可正常运行。

5.高性价比:与无源滤波器相比,有源滤波器不通过建立谐波路径进行滤波,因此有源电力滤波器可以完全节省谐波畸变功率,从而保证用户可以获得直接的节能收益。

6.节能降耗能力:由于有源滤波器的容量大大小于无源滤波装置的容量,因此损耗小于无源滤波装置的容量。因此,有源滤波器的使用更节能。

7.能够同时滤除多次及高次谐波:有源滤波器专门检测和控制谐波,并且可以同时过滤多个谐波。理论滤波率大于90%,而无源滤波器设备必须考虑电网谐振,并且LC电路通常必须偏离谐振点,所以致使理论过滤率小于70%。

8.动态注入电流以抑制谐波和补偿功率因数:有源滤波装置可以实现动态的自动实时处理,而无源滤波装置只能进行静态处理、必须手动操作,并根据谐波源的工作状态确定开关。

9.安全性好:不存在谐振或电压放大(设计有接入电抗器),可自动限制输出电流,装置永不过载,保证装置安全可靠工作。

有源滤波器的应用领域和优点

10.可对不平衡进行补偿:避免负序电流对电网及电气设备影响。