安科瑞 王長幸

江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰 214405

摘要：本文從產品功能和適用場所方面介紹了安科瑞混合動態濾波補償裝置產品，闡述了其針對LED產品的應用，以及優勢。

關鍵詞：安科瑞混合動態濾波補償裝置（ANSVG-G-A)，基本原理，感性無功需求，LED產，諧波，補償容性無功，過補

1、引言

在LED產品上，多電源分布式開關電源得到了廣泛應用，其產生的諧波分量，容性無功對電網和電氣設備造成的影響日益嚴重，如何抑制諧波與補償容性無功成為一個備受關注的問題。

常用低壓無功補償裝置針對感性負載產生的容性無功需求能有效的進行補償，根據現場需求，選擇適量的補償容量，相應速度，補償路數以及抑制諧波的電抗電抗率。

但是LED為典型容性負載，針對容性負載產生的感性無功需求以及特定頻率的諧波產生，常規低壓無功功率補償裝置并不能有效的進行無功補償以及治理諧波，容易引起無功過補，諧波超標，LED顯示屏不能正常工作，LED燈具閃爍，線路老化，甚至引起火災。

而混合動態濾波補償裝置則能根據系統電網中實際所需無功補償類型進行容性或感性線性無功補償，同時能進行諧波治理。在補償容量滿足的情況下甚至能補償LED產品易引起的三相不平衡線性，此時用混合動態濾波補償裝置來進行治理的優勢就十分明顯。

2、LED顯示屏等產品諧波產生原因以及無功需求

LED需要低壓直流驅動，因此顯示屏工程大量采用開關電源為顯示模塊提供驅動。為了降低低壓直流電流在各種輸送環節耗損，顯示屏配電一般采用大量小功率開關電源模塊，配置成分布式局部低壓直流供電模式。這種實現方法在解決了低壓傳輸損耗的同時，卻帶來了諧波污染和中線電流過大等問題。其原因有：開關電源為典型的諧波源，其諧波含量非常高，其波形為斷續的尖峰波。由于一般使用的開關電源容量較小（典型的案例為手提電腦的電源），并沒有引起足夠的重視。但如果大量的開關電源同時工作，其產生的諧波將不可忽視，如果不加以處理，可能對供電網造成污染，對同一網內的其他設備產生不可預知的危害。

常規三相近似平衡的負荷，其零線的正常電流一般小于相電流的30％。顯示屏系統無論怎么配置負荷分布，由于顯示畫面的變化，終會帶來瞬時三相不平衡。加之諧波電流的影響，其零線的電流可以達到相電流的280％。

當瞬時三相不平衡時，其相應的無功需求也會隨之增加，做為容性負載，其所需的感性無功補償是常規低壓無功功率補償裝置所不能提供的，在電能參數表上會顯示“-0.99”以下的功率因數，而市場上部分功率因數補償控制器并不能分別電容柜的過補，會繼續投入電容，而電容投入越多，系統電網過補現象越嚴重，對導線的負荷越重，罰款越多，形成惡性循環。

3、LED產品治理不當產生的危害

無功功率功率因數過低代表了系統導線中無功電流的超標，對導體本身是一種載荷負擔，易引起載流導體的發熱，老化。而無功功率因數過低或者過補引起的因數過低，會造成用電單位被罰款，甚至停電整改。

諧波過大會導致零線電流過大，零線電流過大是一個嚴重的火災隱患，因為零線上沒有過流保護裝置，不像相線上有保險等裝置，當電流過大時可以切斷電流。而當零線上電流過大時，只能任其溫度升高，加速電纜老化，甚至引起火災。

諧波不僅表現為電流諧波，而且由于諧波電流對電網沖擊使供電電壓含有諧波，會使電壓波形奇變嚴重，可能對電網上其他敏感設備造成不佳影響，甚至使其工作異常，帶來關聯的法律責任問題，例如同樓中某公司的網絡服務器因突然停電，造成損失。

4、安科瑞混合動態濾波補償裝置（ANSVG-G-A)在LED產品中的應用

某廣場大型戶外LED顯示屏，該顯示屏供電系統有850個30OW的開關電源分布式并聯運行，總功率共計250kw。開關電源是典型的諧波源，在工作時具有電流諧波畸變率高、諧波含量大、諧波頻譜寬、設備為容性負載、功率因數低等用電特性。當大量的開關電源集中使用時會導致中線電流過高，功率因數低，電流諧波畸變率高等現象，從而影響了LED顯示屏正常工作。

4.1治理方案

基于該現場的特點，并聯安裝一臺ANSVG-G-A型混合動態濾波補償裝置，設備參數如下：

● 動態???償無功功率：線性輸出，無功功率全容性-全感性輸出，補償無死角，補償后系統功率因數≥0.99并且響應時間<5ms。

● 動態諧波濾除：容量范圍內對應3、5、7、11次諧波濾除效果顯著.

● 分相補償能力：具備100%的分相補償能力，且可治理三相不平衡。

● 性能穩定：采用全控型電力電子器件及先進的瞬時無功理論算法，避免了采用傳統型LC無功補償模塊容易出現的諧振問題，可靠性高。

● 線路狀態采集：檢測設備所在的需補償線路的電壓、電流值及其波形、功率因數、諧波含量等重要電能質量參數。

4.2 ANSVG-G-A技術參數

● 額定電壓：  400(1±20%)V

● 額定頻率：  50Hz±2%

● 全響應時間：<5ms

● 控制方法：  瞬時無功理論、FFT

● 功率因數：  ≥0.99

● 補償率 ：   無功90%

● 分相補償：  100%具備分相補償能力

● 安裝方式：  并聯安裝

● 模塊效率：  97%

● 噪    聲：<65dB

● 冷卻方式：  風冷

● 工作溫度：  -10℃～+45℃

● 儲藏溫度：  -20℃～+65℃

● 環境要求：  室內安裝，建議安裝海拔高度不超過1000米，更高海拔可按GB/T 3859.2降容使用

● 工作模式：  自動或手動

● 接線方式：  三相四線

● 過載能力：  自動限定到額定電流運行

● 抗晃電能力：額定電壓在±20%范圍內

● 通訊接口：  遠程RS485/RS232/以太網通訊功能可選，上位機通訊軟件可選

● 操作顯示：  液晶監控面板；運行參數設置；觸摸按鍵操作；基本電能參數顯示。

● 保    護：  電網過欠壓、電網錯缺相、設備過流、過熱、直流母線過欠壓、過載自動限流保護

● 防護等級：IP20

5、ANSVG-G-A低壓有源濾波器的報價及主要元件清單

6、結語

隨著LED產品規模的變大，LED工程對電網造成的諧波污染已是一個不可輕視的問題。諧波以及功率因數低帶來的各種危害已經初步顯現，由此引發的電網運行事故和法律關聯責任都可能隨時發生。本文通過描述現場發生情況，以及相應治理方案，闡述了安科瑞混合動態濾波補償裝置（ANSVG-G-A)對應LED工程的治理能力，達到科學合理用電，抑制電網污染，提高電能質量，保證設備**運行的作用。

作者簡介：王長幸(1985-)，女，江蘇安科瑞電器制造有限公司 ,漢族，本科，工程師，主要研究方向為智能建筑供配電監控系統