施耐德有源滤波资料
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产品选型 ..............................................................................................22 设计图例 ..............................................................................................23
1
绪论
电网谐波污染
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。
p 每台滤波器有单独的控制器,并联运行的多台滤波器不会互相影响。
品
AccuSine/3L技术参数
篇
输入 工作电压 (V) 工作频率 (Hz) 性能指标 滤波能力 滤波范围 响应时间 补偿阶跃变化谐波全响应时间 动态电流补偿 功率因数校正 过载保护 IGBT 频率 显示与操作 显示界面 显示状态 操作 通讯 输出继电器 产品配置 单机运行 并联运行 环境条件 环境温度 存储温度 相对湿度 海拔高度
第二部分 应用篇...................................................................... 19 应用方案................................................................................................... 20
AccuSine根据检测系统的无功需求,通过内部IGBT逆变出容性或感性的基波电流,实 现动态无功补偿,无功补偿的目标值可以通过AccuSine操作面板设定。
AccuSine的无功补偿电流是根据系统无功量需求动态变化的,不会出现过补偿,柔性 的无功补偿不会产生涌流冲击。
AccuSine内部控制原理
断路器合闸后,AccuSine 首先通过预充电电阻对 DC 母线的电容器充电,这个过程会 持续 8 秒钟,是防止上电后对 DC 母线电容器的瞬间冲击。当母线电压 Vdc 达到额定值 后,预充电接触器闭合。
PQM电能质量管理 有源电力滤波器AccuSine
产品目录
目录
绪论 ............................................................................................. 2 第一部分 产品篇........................................................................ 3
针对焊机、电弧炉等负载,AccuSine/3L有源电力滤波器可以瞬间补偿2.25倍额定容量 的补偿电流,达到对电压波动的补偿和治理闪变。
AccuSine/3L系列有源电力滤波器可多台同时并联运行,完全适用于工业领域各种情 况,是工业型大容量非线性负载谐波治理的最佳解决方案。
AccuSine/3L产品特性
有源电力滤波器AccuSine
施耐德电气公司的有源电力滤波器AccuSine是谐波治理完美的解决方案。AccuSine并 联在电网中,通过外部互感器实时检测电网中的谐波,并通过逆变产生反相的补偿电 流,动态滤除电网中的谐波。 AccuSine可以独立运行,也可以通过并联实现更大的补偿容量,适合各种容量场合的 谐波治理要求。 AccuSine的运行不受电网结构和负载类型的影响,不会与系统发生谐振,完美的实现 各种负载的谐波治理。 AccuSine还可以实现动态无功补偿,用于改善电网的功率因数。
AccuSine/3L系列.............................................................................. 5 应用领域及特点........................................................................... 5 产品特性 ........................................................................................ 5 技术参数 ........................................................................................ 5 典型应用 ........................................................................................6 结构与尺寸.................................................................................... 7 附件 ...............................................................................................10 安装接线 ....................................................................................... 11 人机界面 ...................................................................................... 12
2
第一部分 产品篇
3
AccuSine 工作原理图
AccuSine 内部结构图 AccuSine 主电路
AccuSine工作原理
AccuSine功能原理
滤波原理
AccuSine通过外部互感器CTe实时采集电流信号,通过内部检测电路分离出其中的谐 波部分,通过IGBT逆变出与系统中的谐波大小相等相位相反的补偿电流,实现滤除谐 波的功能。
谐波可能导致以下问题
p 加大线路损失,使电缆过热,绝缘老化,降低电源效率。 p 使电容器过载发热,加速电容器老化甚至击穿。 p 保护装置的误动或拒动,导致区域性停电事故。 p 造成电网谐振。 p 影响电动机效率和正常运行,产生震动和噪音,缩短电动机寿命。 p 损坏电网中敏感设备。 p 使电力系统各种测量仪表产生误差。 p 对通讯、电子类设备产生干扰;引起控制系统故障或失灵。 p 零序谐波导致中性线电流过大,造成中性线发热甚至火灾。
4
AccuSine/3L-300A
补偿阶跃变化谐波全响应时间 补偿后的电流波形 非线性负载启动电流波形 AccuSine输出电流波形 全响应时间
滤波效果检测 补偿后的电压波形 补偿后的电流波形 补偿前的电流波形 AccuSine输出电流波形
产品介绍 AccuSine/3L 系列
AccuSine/3L应用领域及特点
AccuSine工作原理.....................................................................4 产品介绍 ....................................................................................... 5
产品特性 ...................................................................................... 13 技术参数 ...................................................................................... 13 典型应用 ........................................................................................... 14 结构与尺寸.................................................................................. 15 附件 ............................................................................................... 16 安装接线 ...................................................................................... 17 产品型号 ..................................................................................... 18
AccuSine/4L系列............................................................................ 13 应用领域及特点.............................................................................. 13
p 采用20KHz的IGBT,完美迅速消除谐波。
p 采用高清晰、3.8英寸触摸屏。
p 单相动态补偿,不受系统不平衡的影响。
p 可自动消除系统谐振。
p 具有自动限流功能,不会发生过载。
p 可以只滤波,或同时滤波和补偿无功。
p 设计选型简单,不需要进行详细的电网分析,只需测量谐波电流的大小。
产
Байду номын сангаас
p 并联安装方式,安装简单、方便,易于扩展,可多台并联。
p 提供两种主流控制模式选择:离散控制逻辑和全响应控制逻辑。
p 可以同时滤除 2 ~ 50 次范围内的全部或选定次数的谐波。
p 对于每个补偿序列可设置输出比例0-100%。
p 响应时间小于100ms,对阶跃变化的谐波完全补偿时间小于10ms(1/2周波)。
p 瞬间225%额定容量涌流补偿,治理闪变和电压波动。
直流电容作为储能元件,为通过 IGBT 逆变器和内部电抗器向外输出补偿电流提供能 量。同时,直流电容器通过电源 PCB 向内部的控制 PCB 和电子电路提供工作电源。
AccuSine 通过外部 CTe 采集电流信号送至控制 PCB 的谐波分离模块,该模块将基波 成分分离,将谐波成分送至调节和监测模块。该模块会将采集到的系统谐波成分和 AccuSine 已发出的补偿电流比较,得到差值作为实时补偿信号输出到驱动电路,触发 IGBT 逆变器将补偿谐波电流注入到电网中,实现滤除谐波的功能。
适用于工业型大容量负载的AccuSine/3L
针对整流器、变频器、大型UPS、中频炉、电弧炉、焊机等工业型大容量非线性负 载,施耐德电气推出AccuSine/3L系列有源电力滤波器。
AccuSine/3L系列有源电力滤波器具备其前所未有的滤波能力,能同时滤除2~50次谐 波,100ms响应时间,对阶跃变化的谐波完全补偿时间小于10ms。
AccuSine的输出补偿电流是根据系统的谐波量动态变化的,因此不会出现过补偿的 问题。另外,AccuSine有内部过载保护功能,当系统的谐波量大于滤波器容量时, AccuSine可以自动限制在100%额定容量输出,不会发生滤波器过载。
无功补偿原理
可以通过参数设置,使AccuSine在滤波的同时进行无功补偿。
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绪论
电网谐波污染
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。
p 每台滤波器有单独的控制器,并联运行的多台滤波器不会互相影响。
品
AccuSine/3L技术参数
篇
输入 工作电压 (V) 工作频率 (Hz) 性能指标 滤波能力 滤波范围 响应时间 补偿阶跃变化谐波全响应时间 动态电流补偿 功率因数校正 过载保护 IGBT 频率 显示与操作 显示界面 显示状态 操作 通讯 输出继电器 产品配置 单机运行 并联运行 环境条件 环境温度 存储温度 相对湿度 海拔高度
第二部分 应用篇...................................................................... 19 应用方案................................................................................................... 20
AccuSine根据检测系统的无功需求,通过内部IGBT逆变出容性或感性的基波电流,实 现动态无功补偿,无功补偿的目标值可以通过AccuSine操作面板设定。
AccuSine的无功补偿电流是根据系统无功量需求动态变化的,不会出现过补偿,柔性 的无功补偿不会产生涌流冲击。
AccuSine内部控制原理
断路器合闸后,AccuSine 首先通过预充电电阻对 DC 母线的电容器充电,这个过程会 持续 8 秒钟,是防止上电后对 DC 母线电容器的瞬间冲击。当母线电压 Vdc 达到额定值 后,预充电接触器闭合。
PQM电能质量管理 有源电力滤波器AccuSine
产品目录
目录
绪论 ............................................................................................. 2 第一部分 产品篇........................................................................ 3
针对焊机、电弧炉等负载,AccuSine/3L有源电力滤波器可以瞬间补偿2.25倍额定容量 的补偿电流,达到对电压波动的补偿和治理闪变。
AccuSine/3L系列有源电力滤波器可多台同时并联运行,完全适用于工业领域各种情 况,是工业型大容量非线性负载谐波治理的最佳解决方案。
AccuSine/3L产品特性
有源电力滤波器AccuSine
施耐德电气公司的有源电力滤波器AccuSine是谐波治理完美的解决方案。AccuSine并 联在电网中,通过外部互感器实时检测电网中的谐波,并通过逆变产生反相的补偿电 流,动态滤除电网中的谐波。 AccuSine可以独立运行,也可以通过并联实现更大的补偿容量,适合各种容量场合的 谐波治理要求。 AccuSine的运行不受电网结构和负载类型的影响,不会与系统发生谐振,完美的实现 各种负载的谐波治理。 AccuSine还可以实现动态无功补偿,用于改善电网的功率因数。
AccuSine/3L系列.............................................................................. 5 应用领域及特点........................................................................... 5 产品特性 ........................................................................................ 5 技术参数 ........................................................................................ 5 典型应用 ........................................................................................6 结构与尺寸.................................................................................... 7 附件 ...............................................................................................10 安装接线 ....................................................................................... 11 人机界面 ...................................................................................... 12
2
第一部分 产品篇
3
AccuSine 工作原理图
AccuSine 内部结构图 AccuSine 主电路
AccuSine工作原理
AccuSine功能原理
滤波原理
AccuSine通过外部互感器CTe实时采集电流信号,通过内部检测电路分离出其中的谐 波部分,通过IGBT逆变出与系统中的谐波大小相等相位相反的补偿电流,实现滤除谐 波的功能。
谐波可能导致以下问题
p 加大线路损失,使电缆过热,绝缘老化,降低电源效率。 p 使电容器过载发热,加速电容器老化甚至击穿。 p 保护装置的误动或拒动,导致区域性停电事故。 p 造成电网谐振。 p 影响电动机效率和正常运行,产生震动和噪音,缩短电动机寿命。 p 损坏电网中敏感设备。 p 使电力系统各种测量仪表产生误差。 p 对通讯、电子类设备产生干扰;引起控制系统故障或失灵。 p 零序谐波导致中性线电流过大,造成中性线发热甚至火灾。
4
AccuSine/3L-300A
补偿阶跃变化谐波全响应时间 补偿后的电流波形 非线性负载启动电流波形 AccuSine输出电流波形 全响应时间
滤波效果检测 补偿后的电压波形 补偿后的电流波形 补偿前的电流波形 AccuSine输出电流波形
产品介绍 AccuSine/3L 系列
AccuSine/3L应用领域及特点
AccuSine工作原理.....................................................................4 产品介绍 ....................................................................................... 5
产品特性 ...................................................................................... 13 技术参数 ...................................................................................... 13 典型应用 ........................................................................................... 14 结构与尺寸.................................................................................. 15 附件 ............................................................................................... 16 安装接线 ...................................................................................... 17 产品型号 ..................................................................................... 18
AccuSine/4L系列............................................................................ 13 应用领域及特点.............................................................................. 13
p 采用20KHz的IGBT,完美迅速消除谐波。
p 采用高清晰、3.8英寸触摸屏。
p 单相动态补偿,不受系统不平衡的影响。
p 可自动消除系统谐振。
p 具有自动限流功能,不会发生过载。
p 可以只滤波,或同时滤波和补偿无功。
p 设计选型简单,不需要进行详细的电网分析,只需测量谐波电流的大小。
产
Байду номын сангаас
p 并联安装方式,安装简单、方便,易于扩展,可多台并联。
p 提供两种主流控制模式选择:离散控制逻辑和全响应控制逻辑。
p 可以同时滤除 2 ~ 50 次范围内的全部或选定次数的谐波。
p 对于每个补偿序列可设置输出比例0-100%。
p 响应时间小于100ms,对阶跃变化的谐波完全补偿时间小于10ms(1/2周波)。
p 瞬间225%额定容量涌流补偿,治理闪变和电压波动。
直流电容作为储能元件,为通过 IGBT 逆变器和内部电抗器向外输出补偿电流提供能 量。同时,直流电容器通过电源 PCB 向内部的控制 PCB 和电子电路提供工作电源。
AccuSine 通过外部 CTe 采集电流信号送至控制 PCB 的谐波分离模块,该模块将基波 成分分离,将谐波成分送至调节和监测模块。该模块会将采集到的系统谐波成分和 AccuSine 已发出的补偿电流比较,得到差值作为实时补偿信号输出到驱动电路,触发 IGBT 逆变器将补偿谐波电流注入到电网中,实现滤除谐波的功能。
适用于工业型大容量负载的AccuSine/3L
针对整流器、变频器、大型UPS、中频炉、电弧炉、焊机等工业型大容量非线性负 载,施耐德电气推出AccuSine/3L系列有源电力滤波器。
AccuSine/3L系列有源电力滤波器具备其前所未有的滤波能力,能同时滤除2~50次谐 波,100ms响应时间,对阶跃变化的谐波完全补偿时间小于10ms。
AccuSine的输出补偿电流是根据系统的谐波量动态变化的,因此不会出现过补偿的 问题。另外,AccuSine有内部过载保护功能,当系统的谐波量大于滤波器容量时, AccuSine可以自动限制在100%额定容量输出,不会发生滤波器过载。
无功补偿原理
可以通过参数设置,使AccuSine在滤波的同时进行无功补偿。