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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。
● 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。
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2-1 ANAPF有源电力滤波器原理图
2.2 产品特点
● DSP+FPGA全数字控制方式，具有较快的响应时间，**的主电路拓扑和控制算法，精度较高、运行较稳定；
● 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*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英寸大屏幕彩色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**技术。
2.3 主要技术参数
表2-1 ANAPF有源电力滤波器技术参数

2.4 产品型号及说明


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


3.1.3 根据快速选型表查表选型
查表步骤：
步骤1：确定变压器容量和变压器负载率（一般在0.6~0.8）；
步骤2：根据变压器负载率确定表2、表3或表4；
步骤3：确定电流总谐波畸变率（THDi）（表1中THDi值为参考值，仅在估算谐波电流时使用）；
步骤4：根据变压器容量及THDi参考值确定相应的谐波电流值；
步骤5：考虑到一定的裕量，选择相应容量的ANAPF有源电力滤波器。

安科瑞电气股份有限公司[股票代码:300286.SZ]是一家集研发、生产、销售和服务于一体的**企业，致力于为用户端提供能效管理和用电安全的系统解决方案。安科瑞电气具备从云平台软件到传感器的完整生产线，目前已有8000多套各类系统解决方案在全国各地运行，帮助用户实现能源的可视化管理，提供能源数据服务，为用户高效和安全用能保驾**。
安科瑞能效管理系统包括变电所运维云平台、安全用电管理云平台、环保用电监管云平台、预付费管理（系统）云平台、智能变配电监控系统、电能质量治理系统、建筑能耗管理系统、工业能源管控平台、漏电火灾监控系统、消防电源监控系统、*门监控、应急照明和疏散指示系统、充电桩收费管理系统、数据中心动环监控系统、智能照明控制系统、IT配电绝缘监测等系统及相关产品。
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安科瑞高度重视产品质量和技术创新，截止2018年底，公司拥有5项商标、18项发明**、70项实用新型**、93项外观**、147项计算机软件着作权，并参与多个国家或行业标准的制定。
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安科瑞自2012年上市以来一直保持稳定增长，公司将秉着“创新、高效、团结、诚信”的理念，坚持稳健经营、持续创新，为电力系统用户端和微电网提供更多优质的解决方案、产品和服务。

无功补偿解决方案
一、ANSVC低压无功功率补偿装置
1.简介
ANSVC低压无功功率补偿装置适用于频率50Hz电压0.4kV电网的无功功率自动补偿，它集无功补偿、电网监测于一体，不但可以通过投切电容器组来补偿电网中的无功损耗，提高功率因数，降低线损，从而提高电网的负载能力和供电质量，同时还能够实时监测电网的三相电压、电流、功率因数等电量参数。

2.功能特点
组成要素：柜体、无功补偿控制器、复合开关、电抗器、浪涌保护器、电容器组等。
具有快速的响应速度，可连续无级调节、无涌流、拉弧，无机械开关使用寿命的限制。
3.应用领域
电力、汽车、冶金、铁道、石油、港口、轻工、机械制造、化工、造纸、纺织、煤炭、造船、
通讯、建材、机场、大型场馆、高层建筑等场所配电系统。
二、低压无功补偿元件
1、低压无功功率自动补偿控制器
1.1简介
ARC数码管显示型功率因数补偿控制器可以与电压等级在400V或660V以下的静态电容屏（柜）配套使用，输出路数有12，16两种规格。控制器采用基波功率因数和基波无功功率作为电容器投切的依据，投切稳定无投切震荡，并提供6种混合补偿（共补+分补）方案，12种投切编码方式，在有谐波的情况，能正确显示基波功率因数。

ARC液晶显示型功率因数补偿控制器采用高精度的电量**芯片，是以无功功率为取样物理量的补偿器。该控制器能可靠地运行在大谐波、非正弦电流、强干扰等任何恶劣电网环境下。

ARC液晶显示485总线型功率因数补偿控制器，运用成熟的无功混合补偿控制策略和高精度**计量芯片研制而成，可与补偿电容器连接补偿电网中的无功损耗、提高功率因数、降低线损，提高电网的负载能力和供电质量。

ARC液晶显示带USB接口型功率因数补偿控制器不但可以与补偿电容器连接，补偿电网中的无功损耗，提高功率因数，还可以实时监测电网的三相电压、电流、功率因数、谐波等运行数据，可完成对整个低压配电线路的实时监测、数据分析、报表处理等综合管理，为低压配电线路的科学管理提供**手可靠数据。

1.2功能特点
适用于多种不同场合的配电系统。
无功功率，小负荷不产生投切振荡。
可实现循环投切和多种编码控制投切方式。
控制回路多达18路。

可实现全三相补偿，全分相补偿，混合补偿。
提供多种电参数测量值，测量较全面。
1.3应用领域
工厂配电、小区配电、煤矿、轨道交通等行业。
2、低压投切开关
2.1简介
AKF系列低压复合开关和AKF系列低压同步开关是新一代低压无功补偿装置中的电容器投切装置，其基本工作原理是将可控硅和磁保持继电器并联，由内部单片机控制，在投入和切除的瞬间由可控硅承担过零投切，之后由磁保持继电器接通运行。因此，复合开关既有过零投切无涌流的优点，又有交流接触器运行无功耗的长处，可避免可控硅运行发热和接触器切除时有火花的缺点。

AKF系列晶闸管动态投切开关是无机械触点的电子开关，可跟踪负载无功电流变化，采用过零投切，投切过程无过压、电弧等现象，响应时间块可频繁投切无噪音，使用时间长。并具有缺相保护、自动识别相序、过温保护报警输出等功能，投切次数可达**。

2.2功能特点
可控硅耐压：可控硅耐压不**2000V，具有过压、过流及电流瞬变保护措施。
放电技术：电容能在2s内完成对残压的放电。
软件过流检测技术：能够准确找出过零点，检测到谐波时不发出投入命令。
上电、掉电无误触发：上电时不会误投入电容，掉电时能及时切除已投入的电容。
过零投切无涌流，延长电容器使用寿命。
2.3应用场合
低压无功补偿领域
控制器和投切开关应用

3、低压智能电容器
3.1简介
AZC系列智能电容器由智能测控单元、晶闸管复合开关电路、线路保护单元、两台共补或一台分补低压电力电容器构成，替代常规由熔丝、复合开关或机械式接触器、热继电器、低压电力电容器、指示灯等散件在柜内和柜面由导线连接而组成的自动无功补偿装置，改变了传统无功补偿装置体积庞大和笨重的结构模式，具有较好的补偿效果。

AZCL系列智能集成式谐波抑制电力电容补偿装置是以低压电力电容器、高性能电抗器、高可靠投切开关、控制系统为主体，采用微电子软硬件技术、微型传感器技术、微型网络技术和电器制造技术等新技术成果，将其智能化，实现低压无功补偿功能，能够可靠工作。主要应用于谐波十分严重场合的无功补偿，能够可靠运行，不会产生谐振，在一定程度上有吸收消除谐波的功能，其中串接7%电抗器的产品使用于主要谐波为5次、7次及以上的电气环境，串接14%电抗器的产品使用于主要谐波为3次及以上的电气环境。

3.2功能特点
过零投切，分相补偿，温度保护，缺相保护，过压、欠压保护；
谐波功能，智能网络控制，高可靠性；
积木结构，接线简单，扩容方便，维护方便，效果显着。
3.3应用领域
成套柜、户外配电箱、城市电网、农村电网、厂矿企业、石油化工、民用建筑、**商业建筑、轨道交通配电系统等领域。

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安科瑞电气股份有限公司成立于2003年，2012年在创业板上市，代码：300286。公司总部位于上海嘉定，是一家为企业微电网能效管理和用能安全提供解决方案的企业和软件企业，现有各类**及软件著作权500多项。(截止到2021年12月，发明**22项、实用新型**132项、外观设计**150项、软件著作权251项。)设于无锡江阴市的生产基地--江苏安科瑞电器制造有限公司是江苏省企业，拥有获得国家实验室认可的产品测试中心，配息化管理系统，为公司产品产业化、规模化实施提供**。新成立的安科瑞微电网研究院致力于企业端微电网技术的研发，进一步为用户建设安全、可靠、绿色的微电网能量管理系统提供解决方案。安科瑞现有研发工程技术人才500多人，聚焦用户侧能效系统和能源互联网，具备从云平台软件到终端元器件的一站式服务能力，形成了“云-边-端”的能源互联网生态体系，目前已有14000多套系统解决方案运行在全国各地。公司在全国主要城市就地配置销售、技术支持团队，快速响应客户需求，电子商务团队面向全国并稳步拓展海外市场，线上线下结合为用户提供良好的服务体验。公司现有各类云平台及系统解决方案涵盖电力、环保、消防、新能源、数据中心、智能楼宇、交通、**工程等多个领域。电力运维云平台为用户提供变电所集中监测、运维派单等功能，提高电力运维效率。能源管理云平台为建筑或工业企业提供能耗数据，协助用户梳理能源流向和碳排放趋势，为能耗双控提供数据支持。智慧消防云平台通过物联网技术消防信息，感知异常及时预警消除火灾隐患。预付费云平台为物业管理租户水电费收缴和用能安全提供解决方案。环保用电监管云平台协助**对企业环保设备运行工况实现在线监测，提高环保监察效率；餐饮油烟监测平台协助环保和部门监管规模餐饮企业油烟处理和排放，充电桩云平台可以帮助用户实现充电结算和资产管理，分布式光伏运维云平台提供分布式光伏电站运行数据采集及收益分析。系统解决方案还包含电力监控系统、智能照明控制系统、数据中心能效管理系统、电能质量治理系统、电气火灾监控系统、消防设备电源监控系统、*门监控系统、消防应急照明和疏散指示系统、医用隔离电源系统等系统解决方案及边缘计算网关，覆盖企业配电系统各个环节，打造感知、边缘智能、共建共享、开放合作的电力物联网体系。公司将秉着“创新、、团结、诚信”的理念，坚持稳健经营、持续创新，为用户安全、可靠、用能提供解决方案，为实现“碳达峰、碳中和”提供数据支持。