安科瑞王志彬2019.03
谐波电流流过变压器时，会导致变压器发出额外的热量，使变压器在没有达到额定功率时便出现温度过高的现象，导致变压器的实际容量降低。在工业上，一些变压器的负荷主要是变频器、中频炉等谐波源设备，这时，发现变压器仅仅达到50%负荷时，就温度过高。在商业上，随着一些建筑物中的节能灯、以PC机为代表的信息设备等非线性负荷增加，变压器过热的现象也十分常见。 过高的温度会缩短变压器的寿命。为了避免变压器过热，当负载是谐波源时，必须降额选用变压器（使变压器不工作在额定功率下）。一种专门用于谐波条件下的变压器称为k等级变压器，这种变压器的绕组和铁心都按照更大功率的情况进行设计，能够承受谐波电流产生的额外的热量。
谐波电流造成变压器过热的原因是谐波电流增加了线圈绕组的电阻损耗（称为铜损）和铁心的损耗（称为铁损）。谐波电流导致导线产生更大的损耗的原因是趋肤效应。
谐波电流导致铁心损耗增加的原因是铁心的涡流损耗和磁滞损耗。涡流损耗的含义是，线圈产生的交流磁场在铁心上感应出电流，电流在铁心的电阻上发热而产生的能量损耗。电磁炉就是利用这个原理。另一个是磁滞损耗，它是铁心内部的磁畴在磁场作用下不断翻转消耗的能量。
这两部分损耗都与频率有关，频率越高，损耗越大。
解决方案：新型的谐波控制措施现浇箱梁施工
有源电力滤波器(APF)，是一种新型谐波抑制和无功补偿装置，它不同于传统的LC无源滤波器(只吸收固定频率的谐波)，它能对电流和频率都在变化的无功进行补偿，可以实现动态补偿。 ei硅钢片有源电力滤波器系统由两大部分构成，即谐波和无功电流检测电路以及补偿电流发生电路。其基本工作原理时，检测补偿对象的电流和电压，经谐波和无功电流检测电路计算得出补偿电流的指令信号，该信号经补偿电流发生电路放大，得出补偿电流，补偿电流与负载电流中要补偿的谐波及无功等电流抵消，最总得到期望的电源电流，达到了抑制谐波的目的。
有源电力滤波器按其接入电网的方式，可分为串联有源电力滤波器和并联有源电力滤波器两大类。目前实际应用的AFP装置中，90%以上是采用电压逆变器的并联型结构。近年来，为了发挥有源电力滤波器的优势，提高性能，减少容量，降低成本，增强适用性，又设计出了串、并联混合型的有源电力滤波器。即有源电力滤波器APF和无源滤波器PPF构成混合滤波系统HPFS，用PPF滤除谐波电流，再用APF来改善滤波效果，并抑制串联谐振的发生。为了适应有源电力滤波器多功能复杂控制的需要，一些变结构控制、模糊控制和人工神经网络等现代的新型控制方法的应用，使其获得了更好的控制性能和效果。目前常用的PWM生成方式有：三角波比较法，滞环控制法，预测控制法，特定消谐法和空
间矢量法。因此，通过PWM调制和开关频率的多重化技术的提高，能够实现对高次谐波的有效补偿。当有源电力滤波器的容量不大时，通常采用IGBT和PWM技术进行谐波补偿；当容量很大时，采用GTO以及多重化技术进行谐波补偿，效果比较显著。
安科瑞ANAPF有源电力滤波器
1、概述
1.1谐波的产生
电力系统中理想的电压、电流波形都是频率为50Hz的正弦波，但是非线性电力设备（大功率可控硅、变频器、UPS、开关电源、中频炉等）的广泛应用产生了大量畸变的谐波电流，谐波电流耦合在线路上产生谐波电压。对非正弦的畸变电流作傅立叶级数分解，其中频率与工频相同的分量为基波，频率是基波频率整数倍的分量为谐波。谐波是电能质量的重要指标。
1.2谐波的危害
●谐波使公用电网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，甚至引起火灾。
差速防坠器●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。
●引起电网谐振，使得谐波电流放大几倍甚至数十倍，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。
●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。
●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。
单片机编程器
1.3有源电力滤波器产品效益
●使谐波指标满足国家标准，避免供电部门或中断供电；
●降低变压器损耗；
●减少谐波污染，降低谐波对自动控制装置、电能计量装置、继电保护装置的干扰，保证供配电系统安全稳定运行；
●避免谐波过电压和谐波过电流对电气设备的危害，延长设备使用寿命；
●节能降耗，提高功率因数，节约电费，避免。
1.4执行标准
GB/T14549-1993《电能质量：公用电网谐波》
GB/T15543-2008《电能质量：三相电压不平衡度》
GB/T12325-2008《电能质量：供电电压偏差》
GB/T12326-2008《电能质量：电压波动和闪变》
蓝组合GB/T18481-2001《电能质量：暂时过电压和瞬态过电压》
GB/T15945-2008《电能质量：电力系统频率偏差》
GB17625.1-2012《电磁兼容限值谐波电流发射限值》
GB/T15576-2008《低压成套无功功率补偿装置》
2、产品介绍
2.1工作原理
ANAPF系列有源电力滤波器并联在含谐波负载的低压配电系统中，能够对动态变化的谐波电流进行快速实时的跟踪和补偿。其原理为：ANAPF系列有源电力滤波器通过CT采集系统谐波电流，经控制器快速计算并提取各次谐波电流的含量，产生谐波电流指令，通过功率执行器件产生与谐波电流幅值相等方向相反的补偿电流，并注入电力系统中，从而抵消非线性负载所产生的谐波电流。
图2-1ANAPF有源电力滤波器原理图
2.2产品特点
电动
●DSP+FPGA全数字控制方式，具有极快的响应时间，先进的主电路拓扑和控制算法，精度更高、运行更稳定；
●一机多能，既可补谐波，又可兼补无功，可对2～31次谐波进行全补偿或指定特定次谐波进行补偿；
●具有完善的桥臂过流保护、直流过压保护、装置过温保护功能；
●模块化设计，体积小，安装便利，方便扩容；
●采用7英寸大屏幕彩触摸屏以实现参数设置和控制，使用方便，易于操作和维护；
●输出端加装滤波装置，降低高频纹波对电力系统的影响；
●多机并联，达到较高的电流输出等级；
●拥有自主专利技术。
2.3主要技术参数
表2-1ANAPF有源电力滤波器技术参数
2.4产品
3、产品应用
3.1容量计算方法
谐波是由非线性设备产生的，而每种设备的实际工作状态都不同。因此实际谐波电流需采用专门设备进行测量，考虑到设备的技术及经济性，设计谐波治理装置的额定谐波补偿电流应略大于系统谐波电流。由于谐波电流本身的测量与计算比较复杂，况且在设计时往往很难采集到足够的电气设备使用中的谐波数据，可以根据下列公式估算谐波电流进行选型。
3.1.1根据负载额定电流和行业类型选型
3.1.2根据变压器容量和行业类型选型
