安科瑞 师晴晴    

江苏安科瑞电器制造有限公司 江苏江阴
 

一、谐波的产生

电力系统中理想的电压、电流波形都是频率为50Hz的正弦波，但是非线性电力设备 （大功率可控硅、变频器、UPS、开关电源、中频炉等）的广泛应用产生了大量畸变的谐波电流，谐波电流耦合在线路上产生谐波电压。对非正弦的畸变电流作傅立叶级数分解，其中频率与工频相同的分量为基波，频率是基波频率整数倍的分量为谐波。谐波是电能质量的指标。

二、谐波的危害及定义  

1.概述
任何一种周期性非正弦波形都可以看成是由若干种频率不同的正弦波合成的，其中频率为工频的波形我们称为基波，大于1  整数倍基波频率的正弦波分量称为谐波。总谐波畸变由不同频率的分次谐波合成，各次谐波频率与基波频次的比值（n=fn/1）称为谐波次数。例如在工频为50Hz的系统中，频率为150Hz的谐波分量即为3次谐波;频率为250Hz的谐波分量即为5次谐波。
2.危害  

●使公用电网中的设备产生附加谐波损耗，降低电网、输电及用电设备的使用效率。

● 在三相四线制系统中，由于零线流过大量的3n次谐波电流，造成零线过热。

● 谐波会产生额外的热效应，引起用电设备发热、加速老化，从而降低设备的使用寿命。

● 谐波容易使电网与补偿电容器之间发生并联谐振或者串联谐振，使谐波电流放大几倍甚至数十倍，造成过电流，引起用电设备损坏，谐振严重时还会引起跳闸事故。

● 谐波会引起一些保护设备误动作，同时也会导致电气测量仪表计量不准确。

● 谐波会对附近的通信系统产生干扰，轻者产生噪声，降低信号传输质量;重者导致信号丢失，使通信系统无法正常工作。

三、产品介绍  

1.工作原理  

ANAPF系列有源电力滤波器并联在电网上，负载电流通过电流互感器采集到ANAPF的控制系统中。通过实时检测电路将
负载电流中的谐波分量和基波无功分量分离出来，经控制系统快速运算，采用PWM控制IGBT的触发。通过由大容量IGBT管组
成的三相变流器向系统注入补偿电流，该补偿电流与负荷电流中的谐波电流大小相等，方向相反，互相抵消，实现滤除谐波的
功能，保证流入电网电流是正弦波。
 

2.型号说明  

3.产品特点  

● DSP+FPGA控制方式，响应时间短，全数字控制算法，运行稳定;
● 一机多能，既可补谐波，又可兼补无功，可对2~51次谐波进行全补偿或次谐波进行补偿;

● 具有完善的桥臂过流保护、直流过压保护、装置过温保护功能;
● 模块化设计，体积小，安装便利，方便扩容;
● 采用7英寸大屏幕彩色触摸屏以实现参数设置和控制，使用方便，易于操作和维护;

●输出端加装滤波装置，降低高频纹波对电力系统的影响;

● 多机并联，达到较高的电流输出等级;

● 拥有自主技术

4.尺寸说明  

5.技术参数  

四、示意图  

五、相关标准  

1.GB/T14549-1993《电能质量公用电网谐波》

2.YD/T5040-2005《通信电源设备安装工程设计规范》

3.JGJ312-2013《医疗建筑电气设计规范》

4.JGJ16-2008《民用建筑电气设计规范》

5.《江苏省电力保护条例》

6.《上海轨道交通无功补偿及谐波支路指导意见》

六、证书  

七、有源电力滤波器的实用意义

主要应用场合

1.变频设备的应用场合随着技术的进步，变频设备大量应用于各类场合，变频设备会产生大量的谐波，因此，这类场合是有源滤波器主要的目标市场之一。

2.不稳定负荷的应用场合不稳定负荷不是有源滤波器的主要市场，但它是电力系统一个重要的方面，因为不稳定的负荷虽然所占比例不大，但是它们对电力系统产生的影响却远远大于其它负荷所造成的影响，因此对于该类应用场合也应作为有源滤波器的主要市场方向之一。

3.钢铁厂钢铁厂的电弧炉、轧钢机等是主要的谐波发生设备，且主要是冲击性负荷，对钢铁厂附近的其它负荷有很大影响。同时，谐波问题对钢铁厂无功补偿的影响很大，所以应以无功补偿和谐波治理同时处理作为目标。

4.有色冶金有色冶金的负荷除电弧炉性质的负荷外，还由于采用直流湿法冶金而产生大量的直流成分。

5.港口机械港机是大型的提升设备，一般都采用很大的变频器，因此是港口机械主要的谐波发生源，因此对于该类应用场合也应作为有源滤波器的市场方向之一。

6.电气化铁路电气化铁路一般使用直流电机拖动，因此是一个市政方面的主要谐波源。根据现有上海、北京等地电气化铁路的运行情况，大多数系统都安装了滤波器。预计本产品可以达到电气铁路滤波器国产化的作用。

7.自动化生产线高精度自动化生产线本身不产生谐波，但是对于电能质量有很高的要求，因此需要在高精度自动化生产线的供电侧安装有源滤波器，以降低谐波对生产线的影响。

8.办公大楼、大型商业区等节能灯和空调集中场所办公大楼、大型商业区等节能灯和空调集中场所的谐波情况也非常严重，治理方法宜采用集中治理方法，以节省成本。

结束语

我司产品ANAPF（有源电力滤波器）采用模块式或整柜安装方式，可自由搭配数量，可通过并联模块进行扩容。对于ANSVG.ANAPF此类电力电子装置，控制和变换的关键是基于全控的 IGBT 器件

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