ANAPF有源滤波器模块化安装优势

   安科瑞 师晴晴

江苏安科瑞电器制作有限公司 江苏江阴 214405

摘 要：本文介绍了ANAPF有源滤波器模块化规划的特色，并结合实践运用介绍了抽屉式APF模块在柜体内的设备指引，以及壁挂式APF模块挂墙设备的方法，表现了模块化规划在设备、售后保护、扩容等方面的优势，一同为用户节省了本钱。
关键词：有源滤波器 抽屉式 壁挂式 模块化特色 设备优势
 
引 言：ANAPF有源滤波器是一种常用的用于谐波管理的产品，目前市场上大部分都是柜体式的产品，柜体式规划方案存在出产功率低，设备及售后服务不便当、无法扩容、本钱高等缺陷，有时严重影响客户交期，为此  模块式规划方案能够解决上述问题。

1.ANAPF有源滤波器的工作原理

ANAPF有源电力滤波器(以下简称APF)并联在含谐波负载的低压配电体系中，能够对动态改变的谐波电流进行快速shi时的盯梢和补偿。其原理为：ANAPF系列有源电力滤波器经过CT采集体系谐波电流，经操控器快速核算并提取各次谐波电流的含量，发生谐波电流指令，经过功率执行器件发生与谐波电流幅值相等方向相反的补偿电流，并注入电力体系中，从而抵消非线性负载所发生的谐波电流。

 

（上图为ANAPF有源电力滤波器原理图）

2.APF模块的介绍

APF模块化规划依据设备方法分为两种：抽屉式模块和壁挂式模块

2.1抽屉式模块：

外形尺度485×610×275 （宽*深*高）

额外电流：30A 50A

额外电压:AC380V

接线方法:三相三线或三相四线

进线方法：后进后出

额外频率：50Hz

模块壳体色彩：RAL9004

防护等级：IP20

质量：50KG                                                       



2.2壁挂式模块：

外形尺度485×275×610 （宽*深*高）

额外电流：30A 50A

额外电压:AC380V

接线方法:三相三线或三相四线

进线方法：上进上出

额外频率：50Hz

模块壳体色彩：RAL7035

防护等级：IP20

质量：50KG                                                        



单个模块zui大容量达50A，可单独设备运用，壁挂式模块适用于负荷容量较小或场地紧凑的场合，可直接挂在墙上，也可依据实践容量、柜体尺度要求，选用合适的模块数量挂在柜体中，经过并机满足客户谐波容量需求。抽屉式也可选用多个50A模块并联设备在柜体中形成大电流补偿设备，依据实践补偿容量需求增减柜体内模块数量，较于壁挂式模块设备更便当、适用于大负荷容量的场合。

3.APF模块化规划特色

3.1模块化规划、积木扩展式并联结构，设备便当、便当扩容、可作为零部件单独运用。

模块化有源滤波器为积木扩展式并联结构，主电路中的每个电气元件都小型化和规范化，整个拓扑封装在一个模块内，APF模块与柜体选用钣金固定，用户扩容时把APF装进预留空间的APF柜体内，插上光纤即可

3.2保护快捷，支撑在线保护

任何一个电气元件损坏只会影响当时模块运转，APF柜内其他模块正常运转，不会导致整套APF瘫痪。保护时只需把毛病APF模块从柜体中移出，更换上新的APF模块即可。

3.3可靠性高、温度均匀

逆变单元中的IGBT、LCL滤波器中的滤波电感和阻尼都微型化、功率小，发热元件平均分配到每个滤波模块中，热量均匀，电气元件不易发生因为温度过高而失效，一同每个模块中都配有散热风机。

3.4操控器线路板与APF模块及APF模块之间选用光纤传输数据

操控器与功率单元之间选用光纤衔接，整个数据传输都为光信号，不会受到电磁搅扰。在信号衰弱方面，光纤传输衰减远远小于传统排线传输

3.5shi时跟随、动态补偿

选用依据瞬时无功功率理论的谐波电流检测技能，shi时监测谐波电流，经过瞬时电流盯梢操控，实现谐波电流动态补偿，自动盯梢电网谐波改变，具有高度可控性和快速响应性。

3.6补偿方法灵活

一机多能，不仅能管理谐波，而且能补偿无功、进步功率因数。既可对单个谐波源独立补偿，也可对多个谐波源会集补偿。

4.APF模块化设备的介绍  

APF有源滤波器电流规范别离为：50A、100A、150A、200A、250A、300A. 按单个模块zui大容量50A。例：100A为2个模块组成，依次类推300A为6个模块组成。

4.1规范APF柜体结构暗示（柜体可依据客户要求定制）

柜体型材：C型材

柜体尺度：宽*深*高800*1000*2200 防护等级：IP30

柜体色彩:RAL7035

规范眉头（图示：A）:高60mm，红底白字，前后眉头，眉头顶部与柜顶齐平

眉头丝印内容：

图示B和F别离为母线区前后门，有封板式和柜门式两种，图示为柜门式，高度有180、200、220可供挑选，也可依据客户要求定制。

C为柜底挡板区，高度有100、120两种尺度，也可依据客户要求定制。

D为母线区，高度有200、250两种尺度，也可依据客户要求定制。

E为地排区，规范高度为150㎜，其他高度会影响柜体备货和模块设备数量。

图示柜体前后门为规范前后门，小门宽度200㎜，大门宽度600㎜。柜子前后门上需多开散热孔，便于通风散热。

  

4.2 抽屉式模块在柜内的设备

目前常规的APF柜内空间有限，抽屉式模块zui多设备6个，组合容量为300A的有源滤波器。但是，咱们正在向更多模块数，更大容量化的方向进行研究与发展。

4.2.1抽屉式模块外形及设备孔尺度 

         

模块什物正视                                     模块什物背视

  

模块设备孔尺度

4.2.2抽屉式模块设备阐明
 

 

6个模块，容量为300A的APF模块设备暗示图

● 柜内模块支撑支架由上往下左右两头支撑支架序号别离是1、2、3、4、5.支架置于柜内侧横梁上，每个支架上有对应序号数量的小孔，仅仅作为支架的区别用，不做设备运用。柜内4个模块及以下模块固定方位从支撑支架3开端设备，即APF1模块置于支架3上，APF2模块置于支架4上，若4个模块，以此类推，APF4模块置于柜内底支撑梁上。5个模块时APF1模块在支撑支架2上。如下图（一）所示。

● 每个APF模块依据上述设备固定方位要求，放置于柜内相应方位，模块前面板上的设备孔刚好对应柜内设备支架上的设备孔，然后用M6的螺钉紧固，如下图：





 图（一）

● 每个模块配一个微型断路器（现以天水213品牌微型断路器为例），起保护、分合效果，便于以后检修。微断的设备方位与板载模块方位相对应，置于柜左边小门里的35㎜的导轨上。

4.2.3抽屉式模块接线阐明



APF板载模块原理图

4.2.3.1一次电缆接线



图（二）                图（三）                 图（四）

如图（二）、(三)所示，模块上A、B、C、N四相线别离接于微型断路器下桩头上，然后A、B、C、N四相线从微型断路器上桩头别离接在柜内A、B、C、N四根汇流排上，客户进线别离引至这四根汇流排上，见图（四）。完成一次电缆衔接。

4.2.3.2光纤衔接

如图（五）两图所示：APF1模块上R1不接、T1接于APF2模块上R1，APF2模块上T1接于APF3模块上R1，依此类推，柜内zui后一个模块上的T1不接。 

            

图（五）

4.2.3.3互感器信号线缆衔接

 

图（六）外接互感器原理图

如图（六）所示，CT1~CT3为外接互感器，APF1模块上Ia*、Ib*、Ic*引至柜内第1、2、3片实验端子上，别离对应接外接互感器A、B、C相S1,APF1模块上Ia、Ib、Ic别离接APF2模块上Ia*、Ib*、Ic*，APF2模块上Ia、Ib、Ic别离接APF3模块上Ia*、Ib*、Ic*，以此类推，柜内zui下端一个模块上的Ia、Ib、Ic环绕一同别离接至第4、5、6片实验端子上，别离对应外接互感器A、B、C相S2端，如图（七）所示。



图（七）端子

4.3 壁挂式模块挂墙设备的阐明

4.3.1壁挂式模块什物外形



壁挂式模块什物正视

4.3.2壁挂式模块设备阐明



图（八）

 



图（九）                             图（十）

我司提供设备支架，如图（八）（九）所示，设备支架用M10的膨胀螺栓固定在墙上，模块后侧挂墙设备孔对应设备在设备支架上。便于接线及模块散热要求。 

4.3.3壁挂式模块接线阐明

例100A的有源滤波器，能够用两个容量50A模块并排设备。

4.3.3.1一次电缆接线



图（十一）

用16㎜²线缆别离从两模块上端A、B、C、N引至4级塑壳断路器桩头上或3极加N排。

4.3.3.2光纤接线

如上图（十一）所示，APF1模块上R1不接、T1接于APF2模块上R1，APF2模块T1不接。                                

4.3.3.3互感器信号线缆接线



如图所示，CT1~CT3为外接互感器，APF1模块上Ia*、Ib*、Ic*别离对应接外接互感器A、B、C相S1,APF2模块上Ia、Ib、Ic环绕一同别离对应外接互感器A、B、C相S2端。 

4.3.4 例：APF100A壁挂式模块的设备暗示图



5.APF容量核算方法

谐波是由非线性设备发生的，而每种设备的实践工作状态都不同。因而实践谐波电流需选用专门设备进行丈量，考虑到设备的技能及经济性，规划谐波管理设备的额外谐波补偿电流应略大于体系谐波电流。因为谐波电流本身的丈量与核算比较复杂，何况在规划时往往很难采集到满足的电气设备运用中的谐波数据，能够依据下列公式预算谐波电流进行选型。

5.1  依据负载额外电流和职业类型选型

    
5.2  依据变压器容量和职业类型选型

谐波补偿电流的大小可安排专业售前工程师协助丈量或依据变压器容量和职业类型自行预算后挑选。

常见谐波负载的谐波含量



6.结束语：

模块化规划有源滤波器结构轻巧、设备便当，为用户节省了出资本钱，缩短了出产工期；制作趋于规范化，削减出产环节的规范改变，更适宜大批量、规范化出产，产品品质更有保证。多模块并联有源滤波器补偿方法比较灵活，选用不同数量补偿模块并联后，能够用于不同容量及要求的谐波按捺场合，因而在解决各种不同的工业及商业运用场合方面具有可靠性和更高的灵活性。为低压配电网的谐波管理工程提供了的补偿设备，具有良好的运用价值和运用前景。

【参考资料】

安科瑞电能质量监测与管理选型手册。2015.08版

安科瑞电气股份有限公司产品手册.2013.01.

 

作者简介：
师晴晴（1985－），女，汉族，本科，工程师，首要研究方向为智能建筑供配电监控体系