BD-AVG系列有源滤波器
产品概述
BD-AVG型有源电力滤波器是用于动态滤除谐波、补偿无功的新型电力电子装置,能够对不同大小和频率的谐波进行快速跟踪补偿,通过电流互感器检测负载电流,经过内部DSP计算,提取出负载电流中的谐波成分,然后通过PWM信号发送给IGBT,控制逆变器产生一个和负载谐波电流大小相等,方向相反的谐波电流注入到电网中,达到滤波的目的,既滤除谐波又补偿无功和不平衡。克服了传统无源滤波器滤波效果差、容易发生谐振、只能补偿固定次谐波等缺点,对各种快速瞬变的冲击性负荷均能起到良好的滤波和补偿效果,现已逐渐成为谐波治理的首选产品和技术。
工作原理
BD-AVG型有源电力滤波器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,通过电流互感器采集直流线路上的电流,将所得的电流信号进行谐波分离算法处理,得到谐波参考信号作为调制信号,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,主动高效率的消除电力谐波。
产品功能
高效率的滤除系统中谐波电流,滤波次数2-50次,谐波滤除率不低于98%。
快速补偿系统无功,响应时间小于5毫秒,补偿后功率因数不低于0.95.
补偿三相负载不平衡,设置单相输出功率大小,对三相不平衡系统进行补偿。
应用领域
BD-AVG型有源滤波器可广泛应用于医院、通讯机房、高端商业建筑、精密自动化流水线、充电桩、纺织、石化、冶金、煤炭、矿山等对配电系统电能质量要求高的工况。
技术特点
1. 卓越的滤波能力:谐波滤除率大于97%
2.控制系统采用美国Xilinx公司的军工级FPGA进行集中控制,超强运算能力,运行可靠性极高。
3. 高可靠性并机方式:同一个控制器集中控制,模块之间无环流 ,BD-AVG可以实现12台装置并联且只使用一个FPGA集中控制, 每个功率模块均流输出,模块之间无环流,提高了装置的可靠性。
4. 所有数据均采用光纤通讯:抗干扰能力强
5、积木扩展式安装结构:扩容维护方便
6、各次谐波电流输出可限幅:可与无源滤波器配合滤同一次谐波
7、自适应控制算法:适应任何系统阻抗变化,控制系统能够根据输入信号自动调整控制参数,优化补偿性能,并能适应任何系统阻抗变化,装置不会与系统发生谐振。
8、高品质品牌元器件---产品质量的保证
(1)原装进口IGBT模块——德国英飞凌
Ø 最新的第四代IGBT技术
Ø 开关损耗和通态损耗大大减小
Ø 温度周次和功率周次大大提高,使用寿命更长。
(2) 驱动——瑞士Concept
Ø 瑞士Concept公司是中大功率IGBT驱动器的全球领先制造商,具有20年IGBT驱动器研发与生产的成功经验。
Ø 寿命长,可靠性高
Ø 开关频率从DC到大于100KHz
Ø 占空比从0到100%
Ø 能抗很高的dv/dt,大于100,000V
(3)主控制器芯片FPGA——美国Xilinx
美国Xilinx的FPGA属于军用及宇航级别的芯片。
(4)直流母线薄膜电容器
Ø 承受纹波电流大、耐压能力强
Ø 寿命长(设计可达20年以上)
Ø 具有自愈能力的安全膜技术,大大提高了安全性
(5)断路器——法国施耐德
Ø 超强限流特性,极大降低短路电流作用时间和强度
Ø 双层保护结构,保障维护安全性
(6)光纤——美国Avago
美国Avago光纤适用于工业控制总线系统的通讯传输,以及以太网,汽车和消费电子等领域,具有传输带宽高,抗干扰能力强,信号稳定等特点。
技术参数
单柜额定补偿电流 | 50A~900A |
性能指标 | 滤波范围 | 2~50次,单次谐波可限幅 | |
输入 | 工作电压 | 400V/690V(-20%~+15%) | 谐波滤波率 | >97% | |
工作频率 | 50±2.5Hz | 瞬时响应时间 | <100us | ||
显示与通讯 | 显示界面 | 5.7英寸触摸屏 | 全响应时间 | <10ms | |
显示状态 | 装置与系统电流、电压、状态参数、波形 | 有功功率损耗 | <3%(额定) | ||
通讯 | RS485、RS232,Modbus协议 | 散热方式 | 智能风冷 | ||
使用环境 | 环境温度 | -10℃~+45℃ | 并联模块数量 | 12台 | |
存储温度 | -40℃~+60℃ | 噪声指标 | <65dB | ||
相对湿度 | <95%,无凝露 | 过载能力 | 120% | ||
海拔高度 | <1000米(高海拔需定制) | 开关频率 | 21.6KHz |
型号说明:
BD - AVG - □ / □
1 2 3 4
序号 | 序号名称 | 序号说明 |
1 | 企业代号 | BD:BODE牌电能质量设备 |
2 | 产品代号 | AVG:有源电力滤波器 |
3 | 电压等级 | 单位为V,400\660\750\1000......特殊电压等级可定制 |
5 | 补偿容量 | 单位为A,单台容量25A-900A |
如型号:BD-AVG-400-200全部含义为:博德电气公司有源电力滤波器,系统额定电压400V,额定补偿容量200A. |
产品尺寸
额定电压 | þ400V(-20%~+15%) | ||||||||||||||
单柜额定电流 | 50A | 100A | 150A | 200A | 250A | 300A | 350A | 400A | 450A | 500A | 550A | 600A | 650A | 700A | 900A |
并机数量 | 更高容量可以并联使用;最多可并联12个模块,输出容量3600A,且只使用一个控制器 | ||||||||||||||
接线方式 | þ三相三线;þ三线四线 | ||||||||||||||
尺寸mm (W*D*H) | 550*252.5*627.5 800*600*2200 600*800*2200 800*800*2200 800*1000*2200 1000*800*2200 1000*1000*2200 | 800*600*2200 600*800*2200 800*800*2200 800*1000*2200 1000*800*2200 1000*1000*2200 | 600*800*2200 800*800*2200 800*1000*2200 1000*800*2200 1000*1000*2200 | 800*800*2200 800*1000*2200 1000*800*2200 1000*1000*2200 | |||||||||||
安装方式 | þ壁挂 þ机架 | 机架 | |||||||||||||
防护等级 | IP20(其它防护等级可定制) |
690V AVG规格参数
额定电压 | þ690V(-20%~+15%) | ||||
单柜额定电流 | 125A | 250A | 375A | 500A | 625A |
并机数量 | 更高容量可以并联使用;最多可并联12台,输出容量1800A,且只使用一个控制器 | ||||
接线方式 | 三相三线 | ||||
尺寸(W*D*H mm) | 800*800*2200;800*1000*2200,1000*800*2200,1000*1000*2200,柜体尺寸可定制 | ||||
安装方式 | 机架 | ||||
防护等级 | IP20(其它防护等级可定制) |
容量计算
改造项目:
可以通过电能质量分析仪测得需补偿系统处电压值、电流畸变率、各次谐波电流值等数据。
利用各次谐波电流实测95%值,总补偿谐波容量IAVG等于各次谐波电流平方和均方根,或利用测得的基波总电流值和总电流畸变率
来计算,
。
新建项目:
总结众多行业的测试数据,得到以下经验公式供设计人员参考。
集中补偿
其中:S——变压器额定容量;
U——变压器二次侧额定电压;
——谐波电流;
——总电流畸变率,取值范围根据不同行业或负载确定;
K——变压器负荷率。
就地补偿
其中: ——设备的额定电流;
K——负荷率;
——负载电流畸变率。
各行业谐波电流畸变率经验数据
行业类型 | 谐波源 |
| 治理方式 |
医院 | 医疗设备、UPS、变频空调、计算机 、节能灯 | 25% | 集中治理或就地补偿 |
地铁 、隧道、高铁、机场 | 节能灯、 变频风机、电梯、可控硅调光设备 | 15% | 集中治理 |
通讯机房、数据中心、银行 | UPS、开关电源、变频空调、节能灯 | 20% | 集中治理 |
智能建筑、商业中心 | 节能灯、电梯、计算机、变频空调 | 20% | 集中治理 |
汽车制造 | 点焊机 、电焊机 | 30% | 集中治理 |
石油、化工 | 变频器 、整流设备 | 35% | 集中治理或就地补偿 |
冶金 | 中频炉、电弧炉、轧机 | 40% | 集中治理或就地补偿 |
体育馆、剧场、 | 调光设备、节能灯 | 50% | 集中治理 |
BD-AVG容量速查表
此表仅供选型参考,具体依据容量计算公式计算为准。
行业 变压 器容量/kVA | 集中补偿容量选择查询表 |
| ||||
地铁 、隧道、高铁、机场 | 通讯、商业建筑、冶金、银行 | 医疗行业 | 汽车制造、船舶制造 | 化工,石油 | 冶金行业 | |
谐波电流畸变率 | 15% | 20% | 25% | 30% | 35% | 40% |
200 | 50A | 50A | 100A | 100A | 100A | 100A |
250 | 50A | 100A | 100A | 100A | 150A | 150A |
315 | 100A | 100A | 150A | 150A | 150A | 200A |
400 | 100A | 150A | 150A | 200A | 200A | 250A |
500 | 100A | 150A | 200A | 200A | 250A | 300A |
630 | 150A | 200A | 250A | 300A | 350A | 400A |
800 | 200A | 250A | 300A | 350A | 450A | 500A |
1000 | 200A | 300A | 400A | 450A | 550A | 600A |
1250 | 300A | 350A | 450A | 550A | 650A | 750A |
1600 | 350A | 500A | 600A | 700A | 850A | 950A |
2000 | 450A | 600A | 750A | 900A | 1050 A | 1200A |
2500 | 550A | 750A | 900A | 1150A | 1300A | 1500A |
【注】上表AVG容量是在变压器负荷率为80%的情况下的得到的。
在实际项目中根据负荷率的值与此表80%负荷率比较,按比例得出AVG容量
变压 器容量/kW | 典型负载局部就地补偿查询表 | ||||||
医疗设备 | UPS | 中频炉 | 开关电源 | 变频器 | 整流设备 | 充电机 | |
30% | 35% | 40% | 40% | 40% | 45% | 55% | |
100 | 50A | 100A | 100A | 100A | 100A | 100A | 100A |
150 | 100A | 100A | 150A | 150A | 150A | 150A | 150A |
200 | 150A | 150A | 150A | 150A | 150A | 200A | 200A |
250 | 150A | 200A | 200A | 200A | 200A | 250A | 250A |
300 | 200A | 200A | 250A | 250A | 250A | 250A | 300A |
400 | 250A | 300A | 300A | 300A | 300A | 350A | 450A |
500 | 300A | 350A | 400A | 400A | 400A | 450A | 550A |
【注】以上谐波电流数据是按负载满载工作状态下计算得出。