ANSNP中線安防保護器

1、概述(shu)

社會經濟和科技的發展推動著通信技術、計算機技術、光電技術等的不斷進步，在實際生產和生活中現代電力電子設備、變頻空調、LED屏、計算機、數字辦公設備以及通信設備等被廣泛應用，這些設備和裝置的使用以及三相不平衡等問題的存在會導致中性線電流過大，容易造成中性線絕緣層老化起火從而引發火災，存在較大的安全隱患。針對這樣的情況，我司新型的ANSNP中線安防保護器可有效消(xiao)除過(guo)大的中性線(xian)電流，同時解決諧波污染嚴重、三相(xiang)不平衡、功率因數(shu)低等電能質量問題。

中線安防保護器的基本原理為:通過(guo)電(dian)(dian)(dian)流(liu)檢測環節采集(ji)系統中(zhong)性線上各次諧(xie)波(bo)電(dian)(dian)(dian)流(liu)，經控制器(qi)快速計算(suan)并(bing)提(ti)取各次諧(xie)波(bo)電(dian)(dian)(dian)流(liu)的含量，生成諧(xie)波(bo)電(dian)(dian)(dian)流(liu)指令，通過(guo)功(gong)率執行(xing)器(qi)件輸出與諧(xie)波(bo)電(dian)(dian)(dian)流(liu)幅值相等方向相反(fan)的補(bu)償電(dian)(dian)(dian)流(liu)，補(bu)償電(dian)(dian)(dian)流(liu)注入中(zhong)性線，實現消除中(zhong)性線電(dian)(dian)(dian)流(liu)的目的。

     ANSNP中線安防保護器通過電流檢測環節采集系統中性線上各次諧波電流，經控制器快速計算并提取各次諧波電流的含量，產生諧波電流指令，通過功率執行器件產生與諧波電流幅值相等方向相反的補償電流，并注入中性線，從而消除中性線中過大的電流。

2、產品設計的(de)必要性

2.1 應用背景

根據(ju)近幾年(nian)的(de)(de)(de)火(huo)(huo)災(zai)(zai)數據(ju)統計(ji)，電氣(qi)火(huo)(huo)災(zai)(zai)占據(ju)所(suo)(suo)有(you)(you)火(huo)(huo)災(zai)(zai)的(de)(de)(de)比例(li)非(fei)常高。2018年(nian)全年(nian)全國共統計(ji)火(huo)(huo)災(zai)(zai)38.9萬(wan)起(qi)(qi)，死亡2113人，受傷1637人。電氣(qi)火(huo)(huo)災(zai)(zai)比例(li)高，違反電氣(qi)安裝使用規定等(deng)引(yin)發的(de)(de)(de)火(huo)(huo)災(zai)(zai)共11.6萬(wan)起(qi)(qi)，死亡745人，受傷538人，分(fen)別(bie)占總數的(de)(de)(de)29.7%、35.3%和32.9%。其(qi)中(zhong)電氣(qi)線路是(shi)電氣(qi)火(huo)(huo)災(zai)(zai)中(zhong)主(zhu)要(yao)(yao)的(de)(de)(de)起(qi)(qi)火(huo)(huo)源，所(suo)(suo)占的(de)(de)(de)比例(li)高達60%以(yi)上，是(shi)防范(fan)的(de)(de)(de)重點（公安部消(xiao)防，2010)。其(qi)中(zhong)由于(yu)中(zhong)性線導(dao)致(zhi)的(de)(de)(de)起(qi)(qi)火(huo)(huo)數量占有(you)(you)不小(xiao)比例(li)，所(suo)(suo)以(yi)治理中(zhong)性線電流過(guo)大(da)問(wen)題是(shi)非(fei)常有(you)(you)必要(yao)(yao)的(de)(de)(de)。

電能質量監測與治理系統解決方案

1 系統概(gai)述(shu)

電(dian)(dian)能質(zhi)量分析與治理(li)系統(tong)主要研究供配電(dian)(dian)系統(tong)中的無(wu)功(gong)補(bu)償(chang)和諧波治理(li)問題，適(shi)用(yong)于新(xin)建(jian)、改(gai)建(jian)、擴建(jian)和技改(gai)項目中工業與民用(yong)及公共建(jian)筑內(nei)電(dian)(dian)氣設備的無(wu)功(gong)補(bu)償(chang)、諧波及綜合治理(li)等，可根據不(bu)同行(xing)業類型和負載類型的電(dian)(dian)能質(zhi)量問題提供合適(shi)的設計解決方案，以達到改(gai)善供電(dian)(dian)質(zhi)量和確保(bao)電(dian)(dian)力系統(tong)安全(quan)經濟運(yun)行(xing)的目的。

2 應用場所

2.1 商業中心(xin)/辦公(gong)大樓/醫療/機場/體育(yu)館：空(kong)調(diao)、電梯、LED屏幕、可(ke)控硅調(diao)光(guang)系(xi)統、音(yin)響系(xi)統；

2.2 港(gang)口碼(ma)頭/造船/造紙/煙(yan)草/煤礦(kuang)：變頻器(qi)等(deng)；

2.3 光(guang)伏/充電樁/化工/冶(ye)金：變頻(pin)器、整(zheng)流器等；

2.4 學校/研究(jiu)院：實驗(yan)室(shi)、機房設備(bei)、數據中心；

2.5 工廠：使用(yong)大型(xing)設備的生產(chan)線，高(gao)精度(du)數控中心(xin)等；

2.6 通信/金融/醫療/商業(ye)中(zhong)心：UPS、開關(guan)電源等。

3 系統架構

電能質量分析與治理系統由低壓側電能治理產品組成，主要產品有ANAPF有源電力濾波器、ANSVG靜止無功發生器、ANSNP中線安防保護器、ANHPD諧波(bo)保護器、ANSVC低(di)壓無功(gong)功(gong)率補(bu)償(chang)(chang)(chang)裝置(zhi)、ANSVG-G-A混合(he)動態(tai)濾波(bo)補(bu)償(chang)(chang)(chang)裝置(zhi)、ANSVG-S-A混合(he)動態(tai)消諧補(bu)償(chang)(chang)(chang)裝置(zhi)、ANSVG-S-G智慧型動態(tai)無功(gong)補(bu)償(chang)(chang)(chang)裝置(zhi)等。

電能質量分(fen)析與治理系(xi)統(tong)圖

4 產(chan)選型品

4.1 諧波治理產(chan)品選(xuan)型(xing)

4.2 無功補償(chang)產品快速選(xuan)型

5 產品功能

5.1 ANAPF有(you)源電力濾(lv)波器

ANAPF系(xi)(xi)列有源電(dian)力濾(lv)波(bo)器并聯在(zai)電(dian)網(wang)(wang)上(shang)，負(fu)載電(dian)流通過電(dian)流互感器采(cai)集(ji)到ANAPF的(de)控制(zhi)系(xi)(xi)統(tong)(tong)中，通過實時檢測(ce)電(dian)路將負(fu)載電(dian)流中的(de)諧波(bo)分(fen)量(liang)和(he)基波(bo)無功分(fen)量(liang)分(fen)離出來，經控制(zhi)系(xi)(xi)統(tong)(tong)快速(su)運算，采(cai)用PWM控制(zhi)IGBT的(de)觸發。通過由大容量(liang)IGBT管組(zu)成的(de)三相變流器向系(xi)(xi)統(tong)(tong)注入(ru)補償電(dian)流，該補償電(dian)流與負(fu)荷(he)電(dian)流中的(de)諧波(bo)電(dian)流大小相等，方向相反，互相抵消(xiao)，實現濾(lv)除諧波(bo)的(de)功能，保證流入(ru)電(dian)網(wang)(wang)電(dian)流是(shi)正(zheng)弦波(bo)。

5.2 ANSNP中線安防保護器

ANSNP中線安防保護器通(tong)過電(dian)(dian)流檢測環(huan)節采集系統中(zhong)性(xing)線(xian)上各次諧(xie)波(bo)電(dian)(dian)流，經控制器(qi)快(kuai)速計算(suan)并提取各次諧(xie)波(bo)電(dian)(dian)流的含(han)量(liang)，產生(sheng)諧(xie)波(bo)電(dian)(dian)流指令(ling)，通(tong)過功率執行器(qi)件產生(sheng)與諧(xie)波(bo)電(dian)(dian)流幅(fu)值相(xiang)(xiang)等方向(xiang)相(xiang)(xiang)反的補償電(dian)(dian)流，并注入中(zhong)性(xing)線(xian)，從而(er)消除中(zhong)性(xing)線(xian)中(zhong)過大的電(dian)(dian)流。

5.3 ANSVG靜止無功發生器

ANSVG靜止無(wu)功(gong)(gong)發生器是一(yi)種用于補償(chang)無(wu)功(gong)(gong)以(yi)及不平衡的新型電(dian)力(li)電(dian)子裝(zhuang)置，它能(neng)對大小變化的無(wu)功(gong)(gong)以(yi)及負序進行快速(su)和(he)連續的補償(chang)，其應用可(ke)克服LC補償(chang)器等傳統的無(wu)功(gong)(gong)補償(chang)器響應速(su)度慢、補償(chang)效果不能(neng)控制、容(rong)易與(yu)電(dian)網(wang)發生并聯諧振和(he)投(tou)切(qie)震蕩等缺(que)點。

5.4 ANSVC低(di)壓無功功率補償裝置

5.4.1 分立元(yuan)件方案

ANSVC 低(di)壓無功功率(lv)補(bu)償(chang)裝(zhuang)置(zhi)適(shi)用于頻率(lv) 50Hz 電(dian)(dian)(dian)壓 0.4kV 電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)的無功功率(lv)自動補(bu)償(chang)；它(ta)集無功補(bu)償(chang)、電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)監測(ce)于一體，不但可(ke)以通過(guo)投切電(dian)(dian)(dian)容器組來補(bu)償(chang)電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)中的無功損耗(hao)，提高功率(lv)因(yin)(yin)數(shu)，降低(di)線損，從而提高電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)的負(fu)載能(neng)力和供電(dian)(dian)(dian)質量；同時還能(neng)夠實時監測(ce)電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)的三相電(dian)(dian)(dian)壓、電(dian)(dian)(dian)流、功率(lv)因(yin)(yin)數(shu)等電(dian)(dian)(dian)量參數(shu)。

5.4.2 智能電容方案

AZC系列智能電(dian)(dian)力電(dian)(dian)容(rong)補(bu)償(chang)裝置是應用(yong)于(yu)0.4kV、50Hz低壓配電(dian)(dian)中(zhong)用(yong)于(yu)節(jie)(jie)省能源、降低線損、提高(gao)功(gong)率因(yin)數和電(dian)(dian)能質量的新一代(dai)無功(gong)補(bu)償(chang)設備(bei)。AZC由(you)智能測控單(dan)元(yuan)，投(tou)切開關(guan)，線路保護單(dan)元(yuan)，低壓電(dian)(dian)力電(dian)(dian)容(rong)器(qi)等構(gou)成(cheng)，AZCL在AZC的基礎上(shang)添加了電(dian)(dian)抗器(qi)，電(dian)(dian)抗率可選7%/14%，用(yong)于(yu)主要諧波為5次及以上(shang)/3次、5次及以上(shang)的電(dian)(dian)氣環境。改(gai)變了傳統無功(gong)補(bu)償(chang)裝置體積龐大和笨重(zhong)的結(jie)構(gou)模式。具有補(bu)償(chang)效果更好(hao)，體積更小，功(gong)耗更低，價格更廉，節(jie)(jie)約成(cheng)本更多，使用(yong)更加靈活，維(wei)護更方便，使用(yong)壽命(ming)更長，可靠(kao)性更高(gao)等特點。

5.5 ANSVG-G-A混合(he)動態濾波(bo)補償裝置

ANSVG-G-A混合動(dong)態濾波補(bu)償裝(zhuang)置在補(bu)償無(wu)功的(de)同時可兼治理(li)系(xi)統(tong)(tong)的(de)諧(xie)波，該設備以并(bing)聯方式接入配(pei)電系(xi)統(tong)(tong)，實(shi)時監測系(xi)統(tong)(tong)的(de)電流分(fen)量，通過控制計算(suan)及邏輯變(bian)化，計算(suan)出系(xi)統(tong)(tong)所需的(de)無(wu)功分(fen)量及諧(xie)波分(fen)量，然后(hou)通過三相全橋換流電路(lu)實(shi)時產生系(xi)統(tong)(tong)所需要的(de)無(wu)功與諧(xie)波電流注入到配(pei)電系(xi)統(tong)(tong)中(zhong)，實(shi)現智能補(bu)償，兼諧(xie)波治理(li)。

5.6 ANSVG-S-A系列(lie)混合動(dong)態消諧補償裝(zhuang)置

ANSVG-S-A系列混(hun)合動態消諧(xie)補(bu)償(chang)裝置(zhi)應(ying)用(yong)新技術(shu)，以(yi)SVC的經濟性和APF濾(lv)波的性等特點為基礎，將(jiang)兩者技術(shu)相結合，提高傳統無功補(bu)償(chang)技術(shu)，在降低(di)成(cheng)本的同時，實現諧(xie)波治(zhi)理(li)與(yu)無功補(bu)償(chang)。

5.7 ANSVG-S-G智慧型動態無功(gong)補償裝置

ANSVG-S-G智慧型(xing)動(dong)態無功(gong)(gong)補(bu)償(chang)(chang)(chang)裝置是(shi)(shi)一種用于補(bu)償(chang)(chang)(chang)無功(gong)(gong)，提高功(gong)(gong)率因數，實現補(bu)償(chang)(chang)(chang)效(xiao)果的新型(xing)電力電子(zi)裝置；智能(neng)控(kong)制系(xi)統(tong)主動(dong)根據系(xi)統(tong)的線(xian)性動(dong)態需(xu)求，自動(dong)調節有(you)源(yuan)及無源(yuan)模塊的輸出(chu)配比；ANSVG-S-G整機(ji)主要是(shi)(shi)由ANSVG-S-G模塊、無源(yuan)補(bu)償(chang)(chang)(chang)電容器(qi)（TSC）、液晶顯示器(qi)組成。

6 產品應用案例

6.1 概述

某工廠(chang)負載(zai)為空壓機、注(zhu)塑機一(yi)類的變頻設備，是典型的諧波發生(sheng)源，客戶要求針對諧波電流進行治理，改造前/后實測數據如下(xia)：

治理前數據截圖

治理后數據截圖

現場安裝圖

6.2 測量前/后數據統計

6.3  測量前/后(hou)數據分析

從治(zhi)理(li)(li)前(qian)后的(de)測量數據電流(liu)波(bo)形(xing)(xing)對(dui)比圖中，我們(men)可(ke)以較為直(zhi)觀(guan)的(de)看出(chu)諧(xie)(xie)(xie)波(bo)治(zhi)理(li)(li)后的(de)電流(liu)波(bo)形(xing)(xing)更加平滑，更加趨近于正弦波(bo)形(xing)(xing)。根(gen)據數據統(tong)計可(ke)知，諧(xie)(xie)(xie)波(bo)電流(liu)主(zhu)要以5、7、11次為主(zhu)，治(zhi)理(li)(li)前(qian)的(de)5、7、11次諧(xie)(xie)(xie)波(bo)電流(liu)均超出(chu)國標(biao)(biao)限值(zhi)（5次62A、7次44A、11次28A），經過容量200A的(de)ANAPF有源濾波(bo)器治(zhi)理(li)(li)后均降(jiang)到(dao)了(le)限值(zhi)以下，滿(man)足(zu)國標(biao)(biao)對(dui)于各(ge)次諧(xie)(xie)(xie)波(bo)電流(liu)值(zhi)的(de)要求；治(zhi)理(li)(li)后諧(xie)(xie)(xie)波(bo)電流(liu)畸變率(lv)（以A相為例(li)）由治(zhi)理(li)(li)前(qian)的(de)32.39%降(jiang)到(dao)了(le)10.42%；治(zhi)理(li)(li)后諧(xie)(xie)(xie)波(bo)電壓畸變率(lv)（以A相為例(li)）由治(zhi)理(li)(li)前(qian)的(de)5.4%降(jiang)到(dao)了(le)2.97%，滿(man)足(zu)國標(biao)(biao)限值(zhi)電壓畸變率(lv)≤5%的(de)要求，各(ge)項指標(biao)(biao)*符合標(biao)(biao)準，諧(xie)(xie)(xie)波(bo)治(zhi)理(li)(li)效果明(ming)顯(xian)。

7 典型案例

青島國際機場  武漢軍(jun)運(yun)會體育中心

贊比亞城市安全中心(xin)  滬通(tong)鐵路

哈爾濱某醫院(yuan)松北院(yuan)區  棋(qi)山隧道配電

中(zhong)國郵政速遞(di)物流  安徽某生物醫藥產業園

華(hua)電淄博(bo)華(hua)星項目  北湖輕軌

方(fang)莊未來水廠(chang)  利時廣場

杭州火車南站(zhan)  達州西客站(zhan)充電站(zhan)

高(gao)淳人民醫院(yuan)  上海張江高(gao)科產業園

深圳某污(wu)水處(chu)理廠  蘭(lan)州大學