安科瑞APF有源滤波器：解决谐波问题的工程实例——宝山罗泾码头变频供电系统

在本工程案例中，我们主要关注的是安科瑞APF有源滤波器产品在处理谐波问题上的应用，以宝山罗泾码头变频供电系统为例进行深入剖析。谐波是一种电力系统中的非正弦信号，通常由某些特定类型的负载产生，这些负载主要包括： 1. 具有强烈非线性特性的设备：如气体放电灯、交流弧焊机、炼钢电弧炉等，它们的工作特性使得电流波形中含有较高的谐波成分。 2. 电力电子器件：变频驱动装置、电解/电镀用整流装置、医疗电子设备、UPS、EPS、直流屏、调光系统、电加热装置、开关电源装置、中频感应炉整流系统、焊接设备整流系统和中频电源整流系统等，由于其内部的半导体元件，也会产生谐波。 谐波分析显示，不同类型的设备产生不同频率的谐波，例如三相全控桥整流焊机的谐波频谱集中在6K±1（K=1,2,3…），而大功率UPS电源的谐波则可能为3、5、7、9、11等。变频驱动设备产生的谐波频率与变频方式有关，比如6脉动变频会生成6K±1的谐波。 谐波电流的传输方向及影响是另一个关键点。谐波电流不仅会导致供电部门因功率质量问题可能面临罚款，还会引起一系列问题，如降低电源供电能力、功率因数显著下降、线路过载甚至跳闸，以及增加电子设备的谐波电压，可能导致电容过热、TV（电压互感器）性能下降、PC（个人电脑）和显示屏等设备的电能消耗增加。 谐波的危害还表现在能耗效率上。谐波的存在使得系统有效功率因数降低，如在有40%总畸变率的情况下，即使负载功率因数较高，也会影响电能的利用率，造成约7.16%的电能浪费。宝山罗泾码头的变频动力系统示例中，电流总谐波失真（THD）高达50%，进一步证实了谐波问题的严重性。 因此，安科瑞APF有源滤波器作为解决方案，能够有效地滤除这些有害的谐波，提高系统的电力质量，保护设备，降低运行成本，确保电力系统的稳定和高效运行。在实际工程中，针对特定的谐波频谱，选择合适的APF设计至关重要，以达到最佳的谐波抑制效果。