有源滤波技术在烟草供电系统中的应用

1、概述
随着烟草行业的飞速发展,设备技术改造接踵而来,业内已开始把节能减排作为重点工作全面启动并实施。某烟厂在新完成的技术改造项目中,控制设备采用了大量的变频器设备。变频器通过调节电机电压幅值、频率，有效的降低了电机功耗，从而减少了电能损耗。但与此同时，由于变频器中要进行大功率二极管整流、大功率IGBT逆变，在输入输出回路会产生电流高次谐波，进而干扰供电系统、负载及其它邻近电器设备。
2、变频器谐波产生的原因
变频器在具备方便、高效和巨大利益的同时，也对电 注入了大量的谐波和无功功率，使电能质量不断的恶化。随着以计算机为代表的大量敏感设备的普及应用，人们对公用电 的供电质量要求越来越高。由于变频器大量使用了晶扎管等非线性电力电子元件， 且无论采用哪种整流方式， 变频器从电 中吸取能量的方式均不是连续的正弦波， 而是以脉动的断续方式向电 索取电流，这种脉动电流和电 的沿路阻抗共同形成脉动电压降叠加在电 的电压上，使电压发生畸变，经傅里叶分析可知，这种非同期正弦波电流是由于频率相同的基波和频率大于基波频率的谐波组成。
3、谐波的危害
某烟厂在使用变频器的同时也产生了谐波电压和谐波电流，对配电系统造成*的污染，不仅恶化了电 电能质量，并对各种用电设备也造成了一定的危害：（1）使电力元件附加损耗加大，易引发火灾。
 谐波使公用电 中的元件产生附加的损耗，降低了发电、输电及用电设备的效率。大量三次谐波流过中线会使线路过热，甚***起火灾。
（2）影响电气设备的正常运行。
谐波会影响电气设备的正常工作，使电机产生机械振动和噪声等，使变压器局部严重过热，使电容器、电缆等设备过热、绝缘老化、寿命缩短，以致损坏。
（3）引起电 谐振。
这种谐振可能使谐波电流放大几倍甚***十倍，会对系统，特别是对电容器和与之串联的电抗器形成很大的威胁，经常使电容器和电抗器烧毁。
（4）使继电保护误动作，电气测量误差过大。
谐波会导致继电保护，特别是微机综合保护器与自动装置误动作，造成不必要的供电中断和生产损失；谐波还会使电气测量仪表计量不准确，产生计量误差，给用电管理部门或电力用户带来经济损失。
（5）使工控系统崩溃。
临近的谐波源或较高次谐波会对通信及信息处理设备产生干扰，轻则产生噪声，降低通信质量，计算机无法正常工作；重则导致信息丢失，使工控系统崩溃。
4、并联有源电力波滤器的工作原理
某卷烟厂供电系统采用了ANAPF系列有源电力滤波装置，以并联方式接入电 ，通过实时检测负载的谐波和无功分量，采用PWM变流技术，从变流器中产生一个和当前谐波分量和无功分量对应的反向分量并实时注入电力系统，从而实现谐波治理和无功补偿。
原理如下图：

6、 ANAPF低压有源滤波器 价及主要元件清单

《ANAPF有源电力滤波装置设计与应用图集》（图集号：ACR13CDX701）由安科瑞电气股份有限公司主编，该图集的编制得到了中国建筑学会电气分会副理事长、全国建筑电气情 副理事长、上海建筑设计研究院电气总工陈众励专家的关心和支持。该图集适用于新建、改建、扩建和技改项目中工业与民用及公共建筑内电气设备的谐波抑制及综合治理的设计与改造。凡需要该图集的设计、使用、生产、安装与施工单位，可向安科瑞电气股份有限公司索取，请提供贵单位名称、部门、地址、邮编、联系人、联系电话、邮箱等信息，传真021-69158302、邮件acrelwhq@163.com或QQ2880157862***科瑞王海芹工程师收，安科瑞电气可免费赠送《ANAPF有源电力滤波装置设计与应用图集》。