abb有源滤波器.pdf

1、有源动态滤波柜 PQFI PQFM PQFK PQFS 有源动态滤波柜 PQFI-PQFM-PQFK-PQFS ABB应用于谐波动态治理的综合性方案 谐波与电网质量 谐波可能导致以下严重问题： 造成电缆、电动机和变压器过热 损坏敏感的设备 引发断路器误动作 熔丝提前熔断 导致电力设备的过早老化，使用寿命下降 造成电容器过载或因故障而损毁 导致中性线上出现大电流而引发系统故障 诱发电网谐振现象 电网质量与供电的波幅、频率和波形畸变等因素相关。供电的波幅、频 率很大程度由发电厂控制，而电流或电压波形的畸变则归因于用电的设 备或负载。线性负载，如磁感应电动机、白炽灯泡、电阻发热丝或电容 器组，它们的

2、电流波形是和正常电网波形一致的正弦波。但如今大部分 使用的负载是非线性的，如变频调速设备、整流器、不间断电源、电脑、 电视机、节能灯（荧光灯）和复印机等等。这些负载的电流波形不典型 示范和电网的正弦电压波形一致，因而产生畸变现象。波形畸变是由于 非线性设备产生的谐波而引起的，这些谐波为供电电网和用户带来越来 越多的影响和干扰。 典型的变频器电流 未滤波的线电 流 （ % 基波 值 ） 未滤波的线电 流 （ 1 0 0 A / d i v ） ABB的解决方案：PQF有源滤波器 ABB的有源滤波器具有前所未有的能力去滤除电网中的谐波。PQF是以一种可控的动态方式滤除出现在供电系统中谐波。它不受电

3、网运行结构改 变的影响，如并联电源供电、电网供电和备用发电机之间切换供电等不同供电状况下所引起的系统阻抗变化的影响。 PQF实时监测线路电流，并把被监测到的谐波转化为信号处理器（DSP）中数字信号。同时，DSP数字信号处理器产生一系列宽频脉冲调制信号 （PWM），驱使IGBT功率模块通过线路电抗器向电网输出相位正好与电网谐波电流相反而大小相同的电流，两种谐波电流正好相互抵消，从而 达到滤除谐波，净化电网电流的目的。 PQF具备通讯功能，可与用户现有的控制系统通讯。PQF采用Modbus RTU技术，让用户通过RS232RS485的转换器（可选配件）轻松实现 Modbus通讯，远距离监测和控制P

4、QF。 工作原理 清洁的馈 电电流 负载电 流 电 网电流 有源动态滤波柜 PQFI-PQFM-PQFK-PQFS PQF：高滤波效能的有源滤波器 PQF为滤除谐波提供了完美的解决方案。使用PQF的效果是滤除畸变的电流波形中的谐波部分而得到干净的正弦电流波形。滤波之后，流过馈电 变压器的电流是无谐波电流，因而这些谐波源负载产生的谐波不会给电网带来污染。 PQF使用闭环反馈控制，这给用户带来的好处是它无需特别测量设备就可以实现精确的滤波功能 。PQF采用数字式控制器，更增强了它在滤波 方面的适应性和准确性。 PQF使用的是基于IGBT技术的功率模块，这些功率模块为不同型号的PQF产品量身定制，功

5、能设计上符合不同类型的PQF需要。 ABB具备各种工程领域的经验，具备和不同负载打交道的丰富经验，因此能根据不同的工程需要设计最优化的PQF滤波方案。合理的整体设计确 保PQF的控制电路和主回路在电气上完全绝缘。PQF-Manager能够为用户测量各种电网参数，并对PQF进行参数设定和编程控制。 PQF有源滤波器是参照G5/4和IEEE519等各种国际标准中有关谐波的要求而设计。PQF系列有源滤波器符合UL认可和CSA认可，并获得CE认证 标志。整个生产制造流程通过ISO9001和ISO14001认证。 线电流 有滤 波器工作 已 滤波的线电 流 （ % 基波 值 ） 已 滤波的线电 流 （

6、1 0 0 A / d i v ） PQF 的优点 可同时滤 除多达 20 种谐波(PQFK 和 PQFS 在四 线 模式下为 15 种) 具备不平 衡补偿 能力 可设定不 同功能 的优先次 序 最高可滤 除到 第 50 次谐 波 设计选型 时不需 要进行复 杂的电 网分析 对目标谐 波, 有 效滤波能 力可 达 97% 无需特殊 的电流 互感器 （CT ） 符合 G5/4， IEEE519 等国 际标准 要求 容易进行 容量扩 展 使用闭环 反馈控 制方式， 可确保 最佳滤波 精度 经工厂调 试后才 出厂 滤波器不 会过载 能够自动 适应电 网的阻抗 变化 可设定滤 波模式 和选择滤 除谐波

7、 的种类 一次回路 和控制 回路之间 以光纤 实现完全 电气隔 离 实时故障 记录和 事件记录 可编程的 待机功 能和自动 重启功 能 最高可直 接使用 在 690KV 电压的 场合 先进的可 编程数 字 I/O 接口 顶部进线 和底部 进线方式 （对 于 PQFI 需另加 进线 框，而 PQFS 只有底 部 进线） Modbus RTU 通 讯协议 3 相 3/4 线连 接 （PQFS ） 自动监测 电网频 率和电流 互感器 （CT ） 的极性 可同时设 定并存 储两套工 作参数 以针对不 同负载 状况进行 补偿， 正常滤波 时不产 生无功功 率 可改变设 定以产 生无功功 率补偿 功率因数

8、 容易安装 在墙上 （PQFS ） 有源动态滤波柜 PQFI （适用于三相三线系统） PQFI：适用于重工业的大容量有源滤波器 产品简述 PQFI 有源滤波器由一个控制器和最多可达 7 个的功率模 块组成，与辅助设备一起安装在开关柜中。整个系统由工 厂组装， 并通过严格测试。 PQFI 的标准防护等级为 IP21。 典型应用 场合 石油和天 然气行 业 钢铁行业 水处理行 业 水泥行业 汽车行业 过程控制 企业 造纸业 单台 PQFI 有源滤波器标准尺寸为 8006002150mm （阔深高） 。如果是主模块和几个从模块安装在一起， 那需要考虑安装底座的高度，整体安装高度将达到 2250mm。

9、 每个单柜单元包括： 一个控制器和功率模块（主滤波单元） 一个功率模块（从滤波单元） PQFI 的应用效果（变频装置） 没有使用 PQF 的谐波电流 使用了PQF 后的谐波电流 谐 波次数 谐波次数 基 波 值 基 波 值 有源动态滤波柜 PQFM （适用于三相三线系统） PQFM：适用于较小功率工业负载的有源滤波器 产品简述 PQFM 有源滤波器由一个控制器和最多可达 7 个的功率 模块组成，与辅助设备一起安装在开关柜中。整个系统由 工厂组装，并通过严格测试。PQFM 的标准防护等级为 IP21，柜内功能板的防护等级为 IP100。 单台 PQFM 有源滤波器标准尺寸为 6006002150

10、mm （阔深高） 。 柜内功能板的尺寸为 4984001697mm （阔深高） 。 典型应用 场合 供水和水 处理行 业 钢铁行业 石油和天 然气行 业 水泥行业 汽车行业 过程控制 企业 造纸业 PQFM 滤波器是模块化设计。 一个主滤波单元最多可和 7 个从滤波单元并联扩展成为更大容量的滤波系统。PQFM 滤波器提供两组电压等级：208 480V 和 480 690V， 最高可直接使用在 690V 的系统中。在 208 480V 电压 等级下，有不同电流规格的功率模块。这些不同电流规格 的功率模块在 208 480V 电压等级下可组合成新的电流 规格。 PQFM 的典型应用效果（三相 UP

11、S） 没有使用 PQF 的谐波电流 使用了PQF 后的谐波电流 基 波 值 基 波 值 谐波次数 谐波次 数 有源动态滤波柜 PQFK （适用于三相四线系统） PQFK：适用于商业混合型负载的有源滤波器（包括滤除中性线中的零序谐波） 产品简述 PQFK 有源滤波器由一个控制器和最多可达 4 个的功率模 块组成，与辅助设备一起安装在开关柜中。整个系统由工 厂组装， 并通过严格测试。 PQFK 的标准防护等级为 IP21， 柜内功能板的防护等级为 IP100。 单台 PQFK 有源滤波器标准尺寸为 6006002150mm （阔深高） 。 柜内功能板的尺寸为 4984001697mm （阔深高）

12、。 典型应用 环境 办公大楼 、商业 大厦 UPS 系统 HVAC 计算机中 心 升降机 PQFK 滤波器是模块化设计。 一个主滤波单元最多可和 3 个从滤波单元并联扩展成为更大容量的滤波系统。PQFK 最高可直接使用在 415V 的系统中。在 208 415V 电压 等级下，有不同电流规格的功率模块，但不同电流规格的 功率模块不可相互组合。 PQFK 的典型应用效果（商业性负载） 没有使用 PQF 的谐波电流 使用了PQF 后的谐波电流 基 波 值 基 波 值 谐波次数 谐波次 数 有源动态滤波柜 PQFS （适用于三相三线/四线系统） PQFS：适用于商业、住宅以及轻工业的有源滤波器（带/

13、不带中性线负载） 紧凑设计 和墙上 安装 3相3/4线连接 PQF- Manager 电力电子器件 带直流电 容器 的 PWM 转换器 IGBT 技术 底部进线电缆 产品简述 PQFS 有源滤波器适用于带/不带中性线的电网系统。由 于采用紧凑设计和墙上安装，它可以安装在任何地方，仅 需极少空间。PQFS 的标准防护等级为 IP30。 单台 PQFS 有源滤波器标准尺寸为 5853107000mm （阔深高） 。 PQFS 滤波器采用模块化设计。 一个主滤波单元最多可和 3 个从滤波单元并联扩展成为更大容量的滤波系统。 PQFS滤波器有两个电压等级： 208 240V和380 415V （50/60HZ 皆可） 。它的功率模块有 3 个电流等级：30A、 45A 和 60A，但是不同电流等级不可相互组合。 典型应用环境 办公大楼 、商业 大厦 UPS 系统 住宅大厦 计算机中 心 轻工业负 载 PQFK 的典型应用效果（商业性负载） 没有使用 PQF 的谐波电流 使用了PQF 后的谐波电流 基 波 值 基 波 值 谐波次数 谐波次 数 注：PQFS 有 源滤波器可同时滤除相线和中性线上的谐波。