迟恩先、王海涛  山大年夜华天科技股份有限公司

1.通信行业谐波治懂得决筹划

跟着通信技巧的飞速成长，各类通信设备对不间断电源--UPS的供电质量提出了更高的请求。然则UPS设备本身是很严重的谐波源，它产生的谐波一般为5次、7次和11次谐波，可造成配电线缆、变压器发烧，降低通话质量，空气开关误动作等不良后不雅，甚至会使通信中断等。UPS在整流充电过程中所产生的谐波一方面会影响到计算机收集中来，造成收集莫名其妙的停机掉足。另一方面，这些谐波反过来竽暌怪使UPS中的蓄电池中的极板加快氧化，缩短蓄电池的应用寿命，大年夜而为临盆和治理带来很大年夜的损掉。是以须要对UPS产生的谐波进行治理，进步UPS功率因数，改良电能质量。 

? 滤波效力高，电能损耗低；    ? 多重保护功能，确保体系运行安然靠得住；

山东山大年夜华天科技股份有限公司推出的HTAF系列有源电力滤波器可对UPS产生的谐波进行治理。该系列有源电力滤波器是采取现代电力电子技巧和基于高速DSP器件的数字旌旗灯号处理技巧制成的新型电力谐波治理专用设备。它由指令电流运算电路鹤芄播电流产生电路两个重要部分构成。指令电流运算电路及时｀督线路中的电流，并将模仿电流旌旗灯号转换为数字旌旗灯号，送入高速数字旌旗灯号处理器(DSP)对旌旗灯号进行处理，将谐波与基波分别，并以脉宽调制(PWM)旌旗灯号情势向补偿电流产生电路送出驱动脉冲，驱动IGBT或IPM功率模块，生成与谐波电流幅值相等、极性相反的补偿电流注入电网，对谐波电流进行补偿或抵消，主动清除电力谐波，大年夜而实现对电力谐波的动态、快速、彻调理理。

HTAF有源电力滤波器特点：

? 并联接入，便于安装与保护；  ? 同时滤除多达20多种谐波；

? 最高可滤除到第50次谐波；   ? 主动滤波，滤除谐波含量的95％；

? 滤波效不雅不受电网阻抗影响；  ? 动态及时跟踪补偿，响应速度快；

? 可以多模块并联运行；        ? 主动克制过载，且无共振危险；

? 可同时补偿谐波与无功；      ? 无高频纹波电流干扰；

? 数字化控制，中文液晶显示；  ? 故障自诊断功能，汗青事宜记载功能；

　　   山东省某通信公司机房的UPS采取HTAF系列有源电力滤波器进行谐波治理。该机房有4台200KVA的UPS，每两台形成并机。安装HTAF系列有源电力滤波器后，分别对1＃UPS并机和2＃UPS并机进行滤波前后的测试，测试申报如下： 

　(1)1#UPS并机滤波器启动前后 

? RS485接口，标准MODBUS通信协定，计算机长途监控功能。

滤波前 相电流波形 滤波后 

   
滤波前 相电流谐波分析 滤波后 

(3)有源电力滤波器未工作时 

电压稳定、正常，对称性优胜，波形畸变很小，在国度标准规定的上限值5%以内；负载电流对称性优胜，电流波形畸变很小，UPS1和UPS2相对谐波含量最高相为9.3%，谐波电流绝对值分别为14.2A和11.5A；1#UPS负载有功功率100.7kW，视在功率103.9kVA，无功功率25.58kvar；2#UPS负载有功功率109.2kW，视在功率111.1kVA，无功功率20.2kvar。电流的不均衡度很小，UPS1电流的负序为0.9%，零序为0.3%；UPS2电流的负序为0.9%，零序为0.4%，三相负载对称优胜；两台功率因数都进步到0.97以上。 

电压稳定、正常，对称性优胜，波形畸变很小，在国度标准规定的上限值5%以内，但负载电流对称性不好，电流波形畸变严重，UPS1和UPS2相对谐波含量分别为68.3%、62.4%，谐波电流绝对值分别为123.8A和122.1A；1#UPS负载有功功率99.7kW，视在功率140.3kVA，无功功率98.7kvar；2#UPS负载有功功率109.7kW，视在功率148.8kVA，无功功率100.5kvar。两台功率因数都在0.7阁下。 电流的不均衡度较大年夜，UPS1电流的负序为5.4%，零序为0.8%；UPS2电流的负序为6.7%，零序为0.3%，这是因为三相负载纰谬称造成的。
(4)有源电力滤波器运行时

(5)总结 

　　大年夜两台UPS在滤波器运行和停止的情况看，经由实际测试，数据和频谱分析可以看出，电压谐波和电流谐波获得了很好的克制，大年夜很大年夜程度上改良了电能质量，有效进步了体系功率因数；清除谐波共振，降低视在功率，削减了无功功率对电力设备容量的┞芳用，使电力设备的容量获得充分应用，降低电能损耗，使设备运行更靠得住、更安然。 

今朝，在冶炼、化工、机械等行业广泛应用中频炉进行临盆，中频炉具有功率因数高、谐波含量大年夜且谐波种类多等特点。企业产生的电力谐波超标并严重影响电力体系的安然运行，大年夜幅增长电力体系的无功损耗。山大年夜华天科技股份有限公司凭借产品和技巧优势，针对该行业的谐波问题，经由过程对负荷配电体系和运行状况实测结不雅进行分析计算，肯定了无功补偿调和波治篮孟耋，在此基本上提出了消谐无功补偿的技巧筹划，设备HTEQ系列动态消谐无功补偿设备。

山大年夜华天HTEQ系列主动跟踪消谐无功补偿设备，是采取微处理器控制专用接触器主动投切调谐电容器组的消谐无功补偿装配，采取微处理器无功功率及时｀测、谐波电流克制、编码加轮回投切控制等先特技巧，可以在各类复杂的工业现场情况中应用。特别是设备中声调谐电容器组为核心的补偿体系，可以根据被补偿负荷的特点专门设计制造，构成与负荷特点最佳匹配、性价比最好的专用设备。设备由体系控制器、驱动模块，电容器专用交换接触器构成的投切履行器和调谐电容器组四大年夜部分构成。体系控制器经由过程电压、电传播感器及时ｌ测体系电压和电流的瞬时价，并及时Ｆ算出电压与电流有效值、谐波含量和体系所需无功功率等控制参量，按预设控制策略完成逻辑断定，并发出响应的┞菲握指令，经由过程驱动模块控制投切履行器投切调谐电容器组，实现对负载无功功率的动态跟踪补偿调和波滤除。

我们对某中频炉应用单位进行谐波治理，该单位有一台250KW的中频炉，由一台350KVA的变压器供电，配电室内装有容量约150Kvar的无功补偿装配，但因为谐波含量较大年夜，该补偿装配无法正常投切，我公司设备HTEQ系列动态消谐无功补偿设备后测试结不雅如下： 

     滤波前 相电压有效值和波形 滤波后 

滤波前 相电压谐波分析 滤波后 

2.冶炼行业谐波集中治理筹划

滤波前 相电流有效值和波形 滤波后 

滤波前 相电流谐波分析 滤波后 

(1)改良电能质量进步设备运行靠得住性 

配电变压器总进线滤波前后测量结不雅评价：

①主动跟踪消谐无功补偿柜运行后，电压和电流波形明显改良： 

②主动跟踪消谐无功补偿柜运行后，电压和电流谐波含量明显降低，电压谐波含量由本来的8.6%降到4.3%，电流谐波含量由本来的23.9%降到13.5%； 

③主动跟踪消谐无功补偿柜运行后，功率因数由本来的0.94进步到0.98。　　

谐波治理效不雅： 

根据现场测试结不雅，当主动跟踪消谐无功补偿柜开启时，低压体系母线电压畸变率THDV降低为4.3%，已低于国标GB/T 14549-1993《电能质量 公用电网谐波》规定的5%上限值，母线电压畸变率的降低进步了电气设备的技巧机能、靠得住性和效力；母线谐波电流总量降低为40.4A，而主动跟踪消谐无功补偿柜未开启时为76.9A，谐波电流的大年夜幅减小进步了总功率因数，降低了配电变压器的负荷和损耗，削减了配电线路的额外发烧和线损。 

　采取主动跟踪消谐无功补偿柜进行谐波治理后，低压体系母线电压畸变率和负载谐波电流明显降低，同时克制了谐波共振和暂态震动的产生，使电能质量明显进步。 

(2)降低视在功率进步电力设备应用率 

　当主动跟踪消谐无功补偿柜开启后，配电变压器无功功率由76kVar降低为41.6kVar，功率因数由0.94晋升为0.98，大年夜大年夜削减了无功功率对电力设备容量的┞芳用，进步了电力设备的应用率。 

大年夜主动跟踪消谐无功补偿柜运行和停止的情况看，经由过程实际测试、数据和频谱分析可以看出，电压谐波和电流谐波获得了很好的克制，大年夜很大年夜程度上改良了电能质量，有效进步体系功率因数。清除谐波共振，削减无功功率对电力设备容量的┞芳用，使电力设备的容量获得充分应用，极大年夜的降低了电能损耗，不仅使设备运行情况更安然并且也很好的起到了节能降耗的感化。