電能質(zhì)量治理-有源電力濾波器如何計算選型？

配電系統(tǒng)中諧波電流的計算涉及很多因素。對于改造項目，可使用專業(yè)電能質(zhì)量分析儀測得所需諧波數(shù)據(jù)；對于新建項目，設(shè)計人員并不能直接獲得供電系統(tǒng)的的諧波數(shù)據(jù)，因此，我司研發(fā)人員通過眾多不同行業(yè)、不同類型的項目，總結(jié)整理出如下計算選型方法，供電氣設(shè)計人員做選型參考。

01 集中治理選型方法

一般，推薦設(shè)計人員在變壓器二次側(cè)進(jìn)行諧波集中治理，可根據(jù)變壓器容量和行業(yè)類型參照以下公式（1）進(jìn)行諧波計算。

由以上公式可看出，只有THDi是其中維一的變量，它的取值根據(jù)不同的行業(yè)和負(fù)載來選擇，具體可參照表1不同行業(yè)推薦THDi。

02 集中治理選型步驟

● 步驟1：確定變壓器容量和變壓器負(fù)載率（一般在0.6~0.8）；

● 步驟2：根據(jù)變壓器負(fù)載率確定表3、表4或表5；

● 步驟3： 根據(jù)行業(yè)類型確定電流總諧波畸變率（THDi）（其中表1中THDi值為參考值，僅在估算諧波電流時使用）；

● 步驟4：根據(jù)變壓器容量及THDi參考值確定相應(yīng)的諧波電流值；

● 步驟5：考慮到一定的裕量，選擇相應(yīng)容量的ANAPF有源電力濾波器。

● 集中治理選型示例

上海某工廠辦公大樓變壓器容量為1000KVA，變壓器負(fù)載率為0.8，主要負(fù)載為節(jié)能燈、變頻空調(diào)和電梯等，屬于辦公樓宇，Ⅰ類負(fù)載。

變壓器容量為1000KVA；

變壓器負(fù)載率為0.8；

負(fù)載類型屬于辦公樓宇，根據(jù)表1估算THDi為15%；

查表5可得估算諧波電流值為171A；

如果根據(jù)公式（1）計算，結(jié)果是一樣的；

*后考慮到一定的裕量，選擇200A的ANAPF有源電力濾波器。

03 就地治理選型步驟

若配電系統(tǒng)中存在較大功率的諧波源負(fù)載時，避免其產(chǎn)生的諧波對其他電網(wǎng)中的設(shè)備產(chǎn)生危害，亦可在此諧波源端進(jìn)行就地治理，參照公式（2），根據(jù)負(fù)載額定電流和諧波源推薦THDi進(jìn)行選型。

● 就地治理選型示例

某工業(yè)項目，使用315KW變頻器，額定電流454A，使用過程中電流畸變嚴(yán)重，導(dǎo)致其他用電負(fù)載受到影響，此時建議對變頻器進(jìn)行就地治理，從諧波源處消除諧波，保證其他負(fù)載用電質(zhì)量。

負(fù)載額定電流為454A；

負(fù)載類型為變頻器，屬于典型諧波源，根據(jù)表2推薦THDi為40%；

如果根據(jù)公式（2）計算，計算結(jié)果如下：

*后考慮到一定的裕量，選擇200A的ANAPF有源電力濾波器。

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04 選型速查表

表1 不同行業(yè)負(fù)荷總需量畸變率速查表

注意：每類行業(yè)推薦THDi實際工況會有所差異，數(shù)據(jù)僅提供估算。

表2 典型諧波源推薦THDi

注意：每類設(shè)備推薦THDi實際工況會有所差異，數(shù)據(jù)僅提供估算。

表3 變壓器負(fù)載率為0.6時的諧波電流值

表4 變壓器負(fù)載率為0.7時的諧波電流值

表5 變壓器負(fù)載率為0.8時的諧波電流值

注意：以上表中的諧波電流值數(shù)據(jù)為估算值僅供參考，實際設(shè)計時應(yīng)以現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。