直流過壓保護中線安防保護器

ANSNP中線安防保護器

1、概述

社會經濟和科技的發展推動著通信技術、計算機技術、光電技術等的不斷進步，在實際生產和生活中現代電力電子設備、變頻空調、LED屏、計算機、數字辦公設備以及通信設備等被廣泛應用，這些設備和裝置的使用以及三相不平衡等問題的存在會導致中性線電流過大，容易造成中性線絕緣層老化起火從而引發火災，存在較大的安全隱患。針對這樣的情況，我司新型的ANSNP中線安防保護器可有效消除過大的中性線電流，同時解決諧波污染嚴重、三相不平衡、功率因數低等電能質量問題。

中線安防保護器的基本原理為:通過電流檢測環節采集系統中性線上各次諧波電流，經控制器快速計算并提取各次諧波電流的含量，生成諧波電流指令，通過功率執行器件輸出與諧波電流幅值相等方向相反的補償電流，補償電流注入中性線，實現消除中性線電流的目的。

     ANSNP中線安防保護器通過電流檢測環節采集系統中性線上各次諧波電流，經控制器快速計算并提取各次諧波電流的含量，產生諧波電流指令，通過功率執行器件產生與諧波電流幅值相等方向相反的補償電流，并注入中性線，從而消除中性線中過大的電流。

2、產品設計的必要性

2.1 應用背景

根據近幾年的火災數據統計，電氣火災占據所有火災的比例非常高。2018年全年全國共統計火災38.9萬起，死亡2113人，受傷1637人。電氣火災比例高，違反電氣安裝使用規定等引發的火災共11.6萬起，死亡745人，受傷538人，分別占總數的29.7%、35.3%和32.9%。其中電氣線路是電氣火災中主要的起火源，所占的比例高達60%以上，是防范的重點（公安部消防，2010)。其中由于中性線導致的起火數量占有不小比例，所以治理中性線電流過大問題是非常有必要的。

電能質量監測與治理系統解決方案

1 系統概述

電能質量分析與治理系統主要研究供配電系統中的無功補償和諧波治理問題，適用于新建、改建、擴建和技改項目中工業與民用及公共建筑內電氣設備的無功補償、諧波及綜合治理等，可根據不同行業類型和負載類型的電能質量問題提供合適的設計解決方案，以達到改善供電質量和確保電力系統安全經濟運行的目的。

2 應用場所

2.1 商業中心/辦公大樓/醫療/機場/體育館：空調、電梯、LED屏幕、可控硅調光系統、音響系統；

2.2 港口碼頭/造船/造紙/煙草/煤礦：變頻器等；

2.3 光伏/充電樁/化工/冶金：變頻器、整流器等；

2.4 學校/研究院：實驗室、機房設備、數據中心；

2.5 工廠：使用大型設備的生產線，高精度數控中心等；

2.6 通信/金融/醫療/商業中心：UPS、開關電源等。

3 系統架構

電能質量分析與治理系統由低壓側電能治理產品組成，主要產品有ANAPF有源電力濾波器、ANSVG靜止無功發生器、ANSNP中線安防保護器、ANHPD諧波保護器、ANSVC低壓無功功率補償裝置、ANSVG-G-A混合動態濾波補償裝置、ANSVG-S-A混合動態消諧補償裝置、ANSVG-S-G智慧型動態無功補償裝置等。

電能質量分析與治理系統圖

4 產選型品

4.1 諧波治理產品選型

4.2 無功補償產品快速選型

5 產品功能

5.1 ANAPF有源電力濾波器

ANAPF系列有源電力濾波器并聯在電網上，負載電流通過電流互感器采集到ANAPF的控制系統中，通過實時檢測電路將負載電流中的諧波分量和基波無功分量分離出來，經控制系統快速運算，采用PWM控制IGBT的觸發。通過由大容量IGBT管組成的三相變流器向系統注入補償電流，該補償電流與負荷電流中的諧波電流大小相等，方向相反，互相抵消，實現濾除諧波的功能，保證流入電網電流是正弦波。

5.2 ANSNP中線安防保護器

ANSNP中線安防保護器通過電流檢測環節采集系統中性線上各次諧波電流，經控制器快速計算并提取各次諧波電流的含量，產生諧波電流指令，通過功率執行器件產生與諧波電流幅值相等方向相反的補償電流，并注入中性線，從而消除中性線中過大的電流。

5.3 ANSVG靜止無功發生器

ANSVG靜止無功發生器是一種用于補償無功以及不平衡的新型電力電子裝置，它能對大小變化的無功以及負序進行快速和連續的補償，其應用可克服LC補償器等傳統的無功補償器響應速度慢、補償效果不能控制、容易與電網發生并聯諧振和投切震蕩等缺點。

5.4 ANSVC低壓無功功率補償裝置

5.4.1 分立元件方案

ANSVC 低壓無功功率補償裝置適用于頻率 50Hz 電壓 0.4kV 電網的無功功率自動補償；它集無功補償、電網監測于一體，不但可以通過投切電容器組來補償電網中的無功損耗，提高功率因數，降低線損，從而提高電網的負載能力和供電質量；同時還能夠實時監測電網的三相電壓、電流、功率因數等電量參數。

5.4.2 智能電容方案

AZC系列智能電力電容補償裝置是應用于0.4kV、50Hz低壓配電中用于節省能源、降低線損、提高功率因數和電能質量的新一代無功補償設備。AZC由智能測控單元，投切開關，線路保護單元，低壓電力電容器等構成，AZCL在AZC的基礎上添加了電抗器，電抗率可選7%/14%，用于主要諧波為5次及以上/3次、5次及以上的電氣環境。改變了傳統無功補償裝置體積龐大和笨重的結構模式。具有補償效果更好，體積更小，功耗更低，價格更廉，節約成本更多，使用更加靈活，維護更方便，使用壽命更長，可靠性更高等特點。

5.5 ANSVG-G-A混合動態濾波補償裝置

ANSVG-G-A混合動態濾波補償裝置在補償無功的同時可兼治理系統的諧波，該設備以并聯方式接入配電系統，實時監測系統的電流分量，通過控制計算及邏輯變化，計算出系統所需的無功分量及諧波分量，然后通過三相全橋換流電路實時產生系統所需要的無功與諧波電流注入到配電系統中，實現智能補償，兼諧波治理。

5.6 ANSVG-S-A系列混合動態消諧補償裝置

ANSVG-S-A系列混合動態消諧補償裝置應用新技術，以SVC的經濟性和APF濾波的性等特點為基礎，將兩者技術相結合，提高傳統無功補償技術，在降低成本的同時，實現諧波治理與無功補償。

5.7 ANSVG-S-G智慧型動態無功補償裝置

ANSVG-S-G智慧型動態無功補償裝置是一種用于補償無功，提高功率因數，實現補償效果的新型電力電子裝置；智能控制系統主動根據系統的線性動態需求，自動調節有源及無源模塊的輸出配比；ANSVG-S-G整機主要是由ANSVG-S-G模塊、無源補償電容器（TSC）、液晶顯示器組成。

6 產品應用案例

6.1 概述

某工廠負載為空壓機、注塑機一類的變頻設備，是典型的諧波發生源，客戶要求針對諧波電流進行治理，改造前/后實測數據如下：

治理前數據截圖

治理后數據截圖

現場安裝圖

6.2 測量前/后數據統計

6.3  測量前/后數據分析

從治理前后的測量數據電流波形對比圖中，我們可以較為直觀的看出諧波治理后的電流波形更加平滑，更加趨近于正弦波形。根據數據統計可知，諧波電流主要以5、7、11次為主，治理前的5、7、11次諧波電流均超出國標限值（5次62A、7次44A、11次28A），經過容量200A的ANAPF有源濾波器治理后均降到了限值以下，滿足國標對于各次諧波電流值的要求；治理后諧波電流畸變率（以A相為例）由治理前的32.39%降到了10.42%；治理后諧波電壓畸變率（以A相為例）由治理前的5.4%降到了2.97%，滿足國標限值電壓畸變率≤5%的要求，各項指標*符合標準，諧波治理效果明顯。

7 典型案例

青島國際機場  武漢軍運會體育中心

贊比亞城市安全中心  滬通鐵路

哈爾濱某醫院松北院區  棋山隧道配電

中國郵政速遞物流  安徽某生物醫藥產業園

華電淄博華星項目  北湖輕軌

方莊未來水廠  利時廣場

杭州火車南站  達州西客站充電站

高淳人民醫院  上海張江高科產業園

深圳某污水處理廠  蘭州大學