SPA系列有源电力滤波器

一、概述

        有源电力滤波器是采用现代电力电子技术和基于高速DSP器件的数字信号处理技术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和补偿电流发生电路两个主要部分组成。指令电流运算电路实时监视线路中的电流，并将模拟电流信号转换为数字信号，送入高速数字信号处理器（DSP）对信号进行处理，将谐波与基波分离，并以脉宽调制（PWM）信号形式向补偿电流发生电路送出驱动脉冲，驱动IGBT或IPM功率模块，生成与电网谐波电流幅值相等、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，主动消除电力谐波。
        SPA系列有源电力滤波器是利用全控电力电子元件满足对电能质量（功率因数和谐波）有高级别要求的用户需求的装置。SPA装置并联在系统和用户设备之间，其主要功能是在电网供电过程中当负载侧产生谐波和无功电流时，保证系统侧没有谐波电流和无功电流，使用户其他关键敏感设备得以在近似不受干扰的电气环境中正常运行，并且不会污染电网。
        SPA系列有源电力滤波器装置采用基于DSP的主控制器和模块驱动器的分层分布式控制器体系，并采用基于彩色触摸屏的人机界面，具有全数字化、自动化、智能化，人机界面友好，控制方法灵活等特点。目前，产品电压等级为380V和660V两种，单机最大滤波电流为400A。

二、应用领域

       谐波的产生是由于正弦波电压施加在非线性负载上，电流就变成了非正弦波，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。如今在通讯、半导体、石化、化纤、钢铁中频加热炉和汽车制造等行业中广泛使用的负载大部分为非线性负载，如变频调速设备、整流器、不间断电源、开关电源、电弧炉、焊接设备、电脑、电梯、变频空调、节能灯和复印机等等。由于这些非线性负载所产生的大量谐波电流涌入电网中，导致电压波形发生畸变现象。这种谐波污染对电网和用户产生了严重的危害。危害的种类有：
       （1）造成电缆、电动机和变压器过热，导致其使用寿命下降或损坏；
       （2）损坏敏感的设备，导致生产或实验中断，造成重大损失；
       （3）引发断路器误动作，区域性停电事故；
       （4）造成电容器过载或因故障而损毁；
       （5）导致中性线上出现大电流而引发系统故障；
       （6）诱发电网谐振；
       （7）电网中存在的谐波将降低供电效率；
       （8）如谐波污染等级过高，将得不到供电部门的入网批准。
        应用领域包括：电气化铁道及轨道交通行业、工矿企业、石油和天然气行业、汽车行业、冶金钢铁行业、水处理行业、水泥行业、通信行业、矿山、造船业、纺织行业、市政、医院、企业自动化生产线、办公大楼及商业大厦、计算中心、住宅大厦、供配电系统等。

三、满足的标准

   SPA系列有源电力滤波器满足以下标准或者与这些标准规定有关的条文。本产品出厂时，所示标准版本均为有效。
        GB 156-2003  标准电压
        GB 191-2000  包装储运图示标志
        GB/T 1980-1996 标准频率
        GB/T 2423.10-1995 电工电子产品环境试验第二部分：试验方法 试验Fc和导则：振动（正弦）
        GB/T 2681 电工成套装置之中的导线颜色
        GB/T 2682 电工成套装置之中的指示灯和按钮的颜色
        GB/T 2900.1-1992 电工术语，基本术语 
        GB/T 2900.34 电工术语，电气传动及其自动控制
        GB/T 3797 电控设备 第二部分：装有电子器件的电控设备
        GB/T 3859.3-1993 半导体变流器 变压器和电抗器
        GB 4208-1993 外壳防护等级（IP代码）
        GB/T 7678 半导体自换相变流器
        GB 9969.1-1998 工业产品使用说明书 总则
        GB/T 13422-92 半导体电力变流器电气试验方法
        GB/T 14436-93 工业产品保证文件 总则
        GB/T 15139-94 电工设备结构总技术条件

四、环境要求

      为了有源电力滤波器能长期稳定和可靠地运行，对有源电力滤波器的安装环境作如下要求：
         （1） 最低环境温度－5℃，最高环境温度40℃，工作环境的温度变化应不大于5℃/h。 如果环境温度超过允许值，应考虑配备相应的空调或其它散热设备。 
         （2）安装高度要小于海拔1000米。
         （3）不要把有源电力滤波器安装在有较大灰尘等空气污染的环境里。
         （4）严禁暴露在腐蚀性或爆炸性气体、导电粉尘等空气污染的环境里。 
         （5）避免暴露在潮气过重的环境中（例如相对湿度大于95%），滴水、蒸汽和冷凝水。湿度过高将导致在有源电力滤波器金属板表面凝结冷凝水。潮气可导致设备的永久伤害(例如逆变电路)和对运行人员的可能伤害。
         （6）避免暴露在导电性灰尘如煤灰。一般来说，非导电性灰尘也要避免。
         （7） 避免暴露在细小灰尘，油蒸汽，爆炸性混合物， 爆炸性气体，含盐的空气。尽管整机故障可能不会发生，但是暴露在这样的介质中可能导致设备寿命缩短。
         （8）避免震荡，冲击和倾斜。所有我们的有源电力滤波器设计时已考虑承受卡车运输时的冲击，安装过程的一般颠簸和摇晃，但持续的机械冲击可导致器件的早期失效。
         （9）避免强磁场，核辐射和来自通讯设备的大功率的射频干扰。

五、产品优势

  █—机多用，可滤除谐波电流，可无功补偿提高功率因数，可在滤波的同时进行无功补偿，多种模式可选。

  █实时检测谐波电流，自动跟踪负载谐波变化，具有高度可控性与快速响应性。

  █滤波性能不受系统阻抗影响。谐振预测治理，有效阻止电容容量衰减，避免谐振风险。

  █标准模块化设计，即插即用，无限扩容，抽屉式风机。

  █高速检测和运算，确保谐波检测和补偿控制精准有效，兼具智能监控以及故障自动诊断功能。