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TDK EPCOS

PQSine™ – 介绍

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电网越清洁,优势越大

爱普科斯 (EPCOS) 有源谐波滤波器和电能质量优化装置有助于消除电网中的谐波污染、减少电能质量问题,并且更高效、更可靠地使用电能。

概述

PQsine S系列有源滤波器是用于消除系统谐波振荡,从而降低成本。PQSine S系列有源滤波器是通过监测系统电流信号并补偿测量到的谐波或无功成份,因此谐波抑制滤波器的容量并不受限于负载的数量。滤波器同时可以校正功率因数,提高系统效率的同时降低了谐波污染。

[---Image_alt---] Pic PQSine Chart 1

没有安装 PQSine有源滤波器 非线性负载导致谐波畸变

[---Image_alt---] Pic PQSine Chart 2

非线性负载导致谐波畸变 安装 PQSine 有源滤波器 动态补偿系统无功功率和谐波电流


PQSine系列概览

特点

  • 谐波补偿至 50th 次谐波(单次谐波可选择)
  • 超快的无功功率补偿(感性和容性补偿)
  • 平衡相间负载以及降低中性线负载
  • 紧凑型设计
  • 可扩展模块化系统
    从25 A 到 600 A
  • 电网谐振监测
  • 带有先进控制算法的数字控制技术
  • 以太网和MODBUS通讯接口
  • 友好的操作界面
  • 高性能和可靠性
  • 对电网条件不敏感
  • 易于安装

典型应用

快速电流谐波和无功功率补偿,例如:

  • 数据中心
  • UPS 系统
  • 绿色发电设备
    (如太阳能、风电)
  • 敏感设备制造(例如硅片生产、半导体生产)
  • 工业生产机械
  • 电气焊接系统
  • 塑料工业机械 (挤出机、注塑机)
  • 办公楼和购物中心 (消除系统三次谐波和降低中性线负担)

安全性能

  • 高安全性和可靠性
  • 过载保护
  • 内部短路保护
  • 过热保护
  • 过电压和欠电压保护
  • 逆变桥保护
  • 谐振保护
  • 风机故障报警

技术数据

主要优点

[---Image_alt---] Pic PQSine Module
  • 标准的 有源滤波器模块
  • 三相4线(3P4W)型(订货代码B44055F4 * S *)可用于对中性线谐波电流补偿或三相3线(3P3W)型(订货代码B44066F * S *)仅用于补偿相谐波电流
  • 浮点32 位 DSP, FPGA (集成)
  • 切换/控制频率 24/48 kHz
  • 响应时间: 50 µs
  • 创新性的控制算法
  • 补偿至50次谐波电流th 次谐波 (可单独选择每次谐波)
  • 可以单独选择各次谐波的补偿率
  • 便捷的电气接线,电源及控制线路


技术数据和规格范
额定电压380 V
(228…456 V)
480 V
(384…552 V)
690 V
(480…790 V)
主电源频率43…62Hz
滤波电流25, 35, 50, 60, 100, 150 A75, 90 A
中性线滤波能力3 倍x额定滤波电流(限4线式设备)
谐波电流补偿范围2至50次谐波次数,或指定0 … 110%谐波范围
额定谐波降低率> 97% *)
典型功率损耗< 3%(具体视负载而定)
目标功率因数-1 .. 1范围内可调
开关/控制频率20 kHz / 20 kHz
响应时间约20 μs
稳态响应时间< 5 ms
谐波补偿
无功功率补偿
不平衡补偿
显示器所有系统均配备一个7" TFT彩色控制/显示单元(触控屏)
通信端口RS485和网络端口 (RJ45)
通信协议Modbus (RTU) 和TCP/IP(以太网)
故障报警有,最多可记录500个
噪声等级< < 56 dB(具体视型号而定)< < 65 dB (具体视型号而定)
保护功能过电压保护、欠电压保护、短路保护、逆变器反接保护和过补偿保护
工作温度-10 ... +40 °C,无降额
相对湿度5 ... 95%,非冷凝
散热75、151、300、405 L/秒 (25-35、50-60、75-100和150 A)359 L/秒
防护等级IP 20,符合IEC 529标准(可定制)
面板颜色RAL7035浅灰色
安装高度不降容情况下最高1500 m。根据GB/T3859.2标准,在1500 m 到 4000 m之间,每增高100 m,按1%降容
认证CE和IEEE 61000CE、ETL(UL 508和CSA C22.2 # 2014)和IEEE 61000
符合标准IEEE 519和ER G5/4


拓扑结构的优势

PQSine S系列有源滤波器三电平NPC拓扑结构的优势

PQSine S系列有源滤波器运行在一个三电平中性点钳位(NPC)拓扑结构的基础上。可以从下面的图中看到,传统的双电平的电路结构由6个IGBT组成(在每相引脚和电流路径上有2个IGBT功率器件)。而在一个三电平拓扑的情况下,该电路结构由12个IGBT组成(在每相引脚和电流路径上有4个IGBT功率器件)

三电平电路可以在输出端产生三个电压等级,直流母线正电压、零电压和直流母线负电压。二级结构仅能连接输出到正电压或负电压。同时它还可以确保更高的质量和更好的谐波输出电压,从而降低输出滤波器的要求及相关成本。

三电平NPC拓扑结构的主要优势:

  • 损耗低:只需分合一半电压,因此降低了晶闸管开关的损耗。三电平解决方案的特性决定了更低的损耗和更高的效率,从而达到节能的效果。
  • 更小的纹波电流输出: NPC三电平拓扑结构在输出电流中保持较小的纹波和一半的输出电压瞬变,这归功于高质量的输出电压。提高了产品性能和减少内部滤波需求。
[---Image_alt---] Pic PQSine Chart Topology 1

双电平拓扑电路

[---Image_alt---] Pic PQSine Chart Topology 2

三电平NPC拓扑电路


[---Image_alt---] Pic PQSine Chart Voltage 1

双电平拓扑电路的电流和转换输出电压


[---Image_alt---] Pic PQSine Chart Voltage 2

三电平NPC拓扑电路的电流和转换输出电压