有源电力滤波装置用户手册

《有源电力滤波装置用户手册》由会员分享，可在线阅读，更多相关《有源电力滤波装置用户手册（18页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、有源电力滤波装置用户手册APF-100目录1 范围 12 引用标准 13 APF 功能特点 13.1 功能 13.2 性能 14 原理图 25 使用过程 25.1 人机交互操作界面 25.2 用户操作 75.3 出错处理和自动恢复 135.4 断电操作 136 简易操作流程 136.1 系统投入 136.2 应急处理 136.3 APF 退出 14附件 1 国家技术监督局颁布的 GB/T14549-93 15有源电力滤波装置（APF-100）用户手册1 范围本手册根据阿城继电器股份有限公司的并联型有源电力滤波装置 （APF-100，以下简称：APF）的相关资料进行编制，仅适用于“三相三线 38

2、0V/66KVA有源电力滤波装置”的操作者日常维护与使用。本手册提供给APF非调试人员操作使用，不涉及APF调试的具体细节，旨在 帮助现场操作人员了解APF运行的基本状态和异常情况下，APF自恢复操作的使 用说明。2 引用标准GB12325-1990 :电能质量供电电压允许偏差GB12326-2000 :电能质量电压波动和闪变GB/T14549-1993 :电能质量公用电网谐波GB/T15543-1995 :电能质量三相电压允许不平衡度GB/T15945-1995 :电能质量电力系统频率允许偏差GB/T18481-2001:电能质量暂时过电压和瞬态过电压3 APF 功能特点3.1 功能本APF

3、用于对低压配电系统中的电流谐波进行补偿，即对用户生产过程中用 电设备产生的谐波进行补偿，进而提高生产用机电设备供电的安全性、降低能 耗和抑制谐波对公共电网的污染。3.2 性能3.2.1 APF 补偿能力本APF满足低压电气设备相应的国家安全标准，投入使用后能保证谐波含量 满足GB-T14549电能质量公用电网谐波等国家电能质量的相关标准要求。3.2.2 自动运行本APF在启动后能够连续自动运行，在系统谐波电流较小的情况下，自动转 入监控状态；在系统谐波电流超过标准值时，自动转入补偿工作状态，无需人 工干预。3.2.3 操作简便本APF使用灵活简单，用户主要通过APF前端面板4个状态指示灯、两个

4、开关 旋钮及触摸显示屏了解APF运行状况并进行启动/停机、参数监控、故障信息查 询等基本操作。3.2.4 主要技术指标和参数本APF适用于三相三线制接线，工作电压交流0.38 (10%) KV电压等级， 工作频率50Hz(5%)，环境适应温度-10C40C。其主要技术指标和参数如 表1所示：表1 APF-100 技术参数指标表指标指标值工作电压(KV)AC 0.38 10%工作频率(Hz)50 5%系统接线方式三相三线制滤波范围225次谐波滤波效果补偿能力以内满足GB14549-1993的要求， 超出设备补偿容量按最大补偿输出响应时间V20ms冷却方式风冷过载保护自动限流在100%额定输出保护

5、配置交流过压、欠压，直流过压，IGBT过流，APF过热环境适应性温度：-10C40C；相对湿度：95%3%操作显示方式模拟、LED、LCD显示4 原理图本 APF 的原理图如图 1 所示CABC光纤AC 三相380V系统 电流 检测触摸屏开入开出TIGBT驱动板输出rD D 滤波f 电路c主控箱图1 APF-100 原理图5 使用过程5.1 人机交互操作界面5.1.1 状态指示灯图2 面板状态指示灯状态指示灯位于APF前面板上部，从左至右依次为：正常运行合电阻合 主开关卜异常报警。1. 正常运行指示灯（绿色）APF正常运行过程中，该指示灯亮，同时异常报警指示灯处于熄灭状态。2. 合电阻指示灯（

6、绿色） 显示合电阻开关开合情况，当合电阻开关闭合时该指示灯亮。3. 合主开关指示灯（绿色） 显示合主开关开合情况,当合主开关闭合时该指示灯亮。4. 异常报警指示灯（红色）该指示灯亮表示：“AP F因故未投入运行”，并非一定出现某种故障，操作 人员可根据故障信息界面的内容进行判断。在以下几种情况下，该指示灯都会 亮：1）APF 接入配电系统网络，启动 /停止控制旋钮在停止档时，指示灯 会亮，表示 APF 供电正常，但未投入配电系统网络中运行。2）APF 在自动运行过程中检测到当前配电系统网络电流较小时， 会自 动切换到“待机”状态，正常运行指示灯灭，合电阻指示灯亮，合 主开关指示灯亮，异常报警指

7、示灯亮，表示 APF 处于“待机”状态3）APF 在正常运行过程中由于自身保护功能动作或故障时， 会自动切 换到“停机”状态，该指示灯亮，此时可根据故障信息界面中的信 息判断是何种故障造成APF “停机”。5.1.2 控制开关旋钮图3 控制开关旋钮控制开关旋钮位于APF前面板的下部，从左至右依次为：急停开关停机/ 启动。1. 急停开关（红色）在APF运行的任何状态下，均可通过急停按钮强制分开主开关与合电阻开 关，从而将APF脱离所接入电力系统。正常状态下，急停按钮浮起，即处于“非 自锁”状态。2. 停机/启动开关（黑色）该开关旋钮用于实现APF的启动与停机状态转换。正常状态下，该开关旋钮 处于

8、启动状态；当APF自身保护停机后，应保持该开关旋钮处于“启动”状态， APF在约35分钟后自动重启。用户手动停机时，将该开关旋钮置于“停机”状 态。5.1.3 触摸屏触摸屏位于APF前面板中部，是用户监控APF运行状态的主要途径。触摸屏 提供两种用户界面，如图4所示，点击“用户请进”可以进入用户界面，点击“调 试人员登陆”需要在输入密码后进入调试界面。图4 登录界面本手册针对非调试人员，用户点击“用户请进”进入用户界面，如图5所示。图5 用户界面5.1.3.1 系统参数运行过程中，通过点击用户界面中的“系统参数”，可查看系统电压、系 统电流、补偿电流、直流电压、电流THD（电流畸变率）、电压T

9、HD（电压畸变率）、 功率因数cos和IGBT温度（Tl、T2）。用户界面中的系统参数界面如图6：补偿电流1 流 THD 8.73%ABC流电压| 912.0 U1 压 THD 2.66 %图6 查看系统参数界面点击当前界面中的“返回”，可以返回上级界面。5.1.3.2 谐波电流点击用户界面中的“谐波电流”，可以查看系统电流中的基波电流和225 次谐波电流，用户界面中的谐波电流界面如图 7：图7 查看各次谐波电流分布界面点击当前界面中的“返回”，可以返回上级界面。5.1.3.3 信息查询点击用户界面中的“信息查询”，可以查看系统的开入开出状态、IGBT状态、光纤状态、FPGA状态、DSP状态、

10、状态标识FLAG，信息查询界面如图8：开入开出IGBT忧态光纤状态FPGAtt|旳瞅态FLAG返回开出 7 合 km2 口 6 合 km1 口5合主开关 口 4异常报警 口 3运行指示 口2投侃机口 1合充电电 口0合主开关开A.EJ?自动运行中 6风机投 5充电电阻合 口 4主开关合J 3急停 口2备用 匸1启动”亭机 口0自动砸试X. 1 .i .jl.Iv.l-.TU: .k .；.: .J. 1i .rl-.亠r图8 信息查询界面指示灯亮表示启用的操作或状态，指示灯暗表示该操作或状态停用。点击当前界面中的“返回”，可以返回上级界面。5.1.3.4 棒形图点击用户界面中的“棒形图”，可以

11、查看系统电流中的基波电流和225次谐波电流的棒形图，用户界面中的棒形图界面如图 9：图9 谐波电流棒形图点击当前界面中的“返回”，可以返回上级界面。5.1.3.5 故障查询点击用户界面中的“故障查询”，可以查看系统的故障，方便调试使用用户界面中的故障查询界面如图 10：图10 故障查询界面故障查询界面对APF运行过程中出现的告警、故障和已解决故障信息进行显 示与保存，用户可通过该界面查看当前及过去一段时间运行中出现的告警、故 障信息，并可手动删除系统保存的故障信息。该界面可显示发生和已解决的故 障信息，其中，发生的故障显示为红色，已解决的故障信息显示为蓝色。点击当前界面中的“返回”，可以返回上

12、级界面。5.1.3.6 时间点击用户界面中的“时间”，可以查看和校对当前时间，从而给系统的故 障信息打上时标，用户界面中的时间界面如图 11：图11 时间显示 点击当前界面中的“返回”，可以返回上级界面5.2 用户操作5.2.1 启动a) 将停机/启动旋钮打到停机状态。b) 将急停旋钮顺时针旋转 900，此时急停开关复位。c) 将停机/启动旋钮打到启动状态，此时设备开始工作d) 设备自动合电阻，此时，指示灯状态为：正常运行合电阻合主开关异常报警指示灯状态说明：灯灭 灯亮 e) 合电阻后等待约 5 秒，设备自动合主开关，此时，指示灯状态为：正常运行合电阻合主开关异常报警f) 合主开关后等待约 2

13、0 秒，进入正常工作状态。此时，指示灯状态为：合电阻正常运行合主开关异常报警5.2.2 工作状态查看5.2.2.1 工作状态APF正常工作过程中，用户可以通过触摸屏的“用户请进”按钮进入用户操 作界面，在这个界面中用户可以查看系统参数、谐波电流、状态信息查询、谐 波电流棒形图、故障信息查询和校对时间，同时可以下发“急停”命令让设备立 刻停止工作。参照5.1.3节中对各信息界面的介绍进行操作。1. 系统参数AAAIAB217-18C急停温 度系统电压系统电流A220.36114.8118.4115.2C图12 系统参数显示图12为系统参数显示界面，其中系统电压表示三相电压值，三相电压在 206V

14、250V之间为正常值；系统电流为设备投入使用后供电系统输出的端电流， 小电流情况下设备不投入补偿，该项即为采集的三相电网电流；补偿电流为设 备输出的补偿电流成分；直流电压为设备的直流侧电压，正常运行时应保持在 910V10V,软停机时直流电压下降至600V以下后才能再次启动运行，停机后直 流电压降至0；电流THD和电压THD分别是电流畸变率和电压畸变率，设备投入使 用后，电流THD和电压THD应满足国家电能质量相关标准，电压畸变率保持在5% 以内。设备需要急停时点击参数显示界面左下角的“急停”即可，返回上级界面 点击“返回”。2. 谐波电流图13 各次谐波电流345678图13为各次谐波电流显

15、示界面，用户可通过该界面查看各次谐波分布情况， 可以检验谐波补偿情况以及目前存在的主要次谐波。其中， 1对应基波电流有效值， 225分别对应第225次谐波电流有效值。返回上级界面点击“返回”。3. 信息查询各选项中的显示信息包括操作信息和故障信息，灯亮表示APF投入的操作或 状态。当出现某故障时，对应该故障项的灯会亮，用户/操作者可查看开入开出、 IGBT状态、光纤状态、DSP状态和状态标识FLAG，这些信息也可以帮助用户确定 具体的故障位置。1) 开入开出开凡 口7自动运行中 6凤机投 5充电电阻合 O 4主开关合J 3急停 02爸用 0 1启动/(亭机 口0自动踊试开出 7km2J 6km

16、1 口5合主开关 口 4异常报警 口 3运行指示 口2投嵐机IGBT伏态近纤状态口 1合充电电 口0合主开关FPG锹态旳瞅态FLAG返回图14 开入开出状态图14为开入开出状态查看界面，图中各开入开出均未投入，当开入开出投 入时，该项指示灯亮。例：正常运行状态下，开出中，合km2、合kml、合主开 关、合充电电阻灯应为亮；发生故障时，异常报警状态灯应为亮。2) IGBT 状态FPGfWi 态DS瞅态FLAG返回8IGBT4开路7IGBT3开路6IGBT2开路5IGBT1开路4IGBT6过流3IGBT5过流2IGBT4过流 1 IGBTM流IGBT状态 BIGOTS 流 口 7IGBT1过流 團

17、6IGBT腿路 KB 5IGBT5短路 MB 4IGBT4短路 MB 3IGBT瞪路 BW 2IGBT聽路 M 1 IGBT1SI 路开入开出IGBT状态光纤状态图15 IGBT 状态图15为IGBT状态查看界面，主要用于发生故障时定位故障位置使用。例如,IGBT1过流时，IGBT1过流指示灯亮；正常运行过程中，各项指示灯均为灭。3) 光纤状态开入开出IGBT状态近纤状态FPGAPK 态DS瞅态FLAG返回光纤状态孑光纤A故陣6光纤臓陣5高温报警604高温故障753直压低9002直压过11001 IG町研路0 IGBT5?F 路7备用6单元重故障5 BOOST过压4单元报警3主控通讯错2单元通

18、讯错1光纤锻陣0光纤嚥陣图16 光纤状态图16为光纤状态查看界面，该状态界面也主要用于发生故障时定位故障位 置使用。例如，光纤A故障时，光纤A故障指示灯亮；正常运行过程中，各项指 示灯均为灭。4) FPGA 状态FPGAtt 态DSPtt 态IGBT状态光纤状态FLAG返回开入开出 E备用 LJ孑故障急停 &主光纤故bQ n 5FPGA复位 口 口4总闭戦 口 3直流过压 2 BOOST过压 口1自动启动盼主直压异常7直压控异常6直压异常 盼主开关失败4分电阻失败 昭主开关失败2合电阻失败1总故障图17 FPGA 状态图17为FPGA状态查看界面，该状态界面也主要用于发生故障时定位故障位 置使

19、用。例如，发生直压异常故障时，直压异常指示灯亮。5) DSP 状态开入开出IGHT狀态代纤狀态FPGffK 态DSP令字 口7投何机 口 6正常工作 口 5Boost?|-EFLAG返回n 4自检跆主开关 冶电阻 1闭锁 n疇故陣孑备用6备用5IGBT过热保护4输出过流保护 葩热报警保护 瑙出速断尿护1 合 km20fkm1图18 DSP 状态图18为DSP状态查看界面，该状态界面主要用于查看投入的操作和保护措 施。例如，系统投入输出过流保护时，输出过流保护指示灯亮，否则，该指示 灯灭。6) FLAG开凡开出IGBT狀态光纤狀态FPG瞅态DS瞅态FLAG返回FLAG咬流缺相 口皎流失衡 O 5

20、交流欠压 口 4交流过压 3IGBT过坯O 2输出过流 1过热报警 EJ唏出速断7过热保护6交流缺相尿护5交流失衡保护4交流欠压保护3交流过压尿护2IIC自检故障1DF通信异常0电抗器过迪图19 状态标识 FLAG图19为状态标识查看界面，该界面主要用于查看发生的故障和投入的保护 措施。例如，系统投入交流过压保护时，交流过压保护指示灯亮，否则，该指 示灯灭。4. 棒形图7WEiNVIEW9111111r11 13 15 1? 19 21 23 25图20 谐波电流棒形图图20为谐波电流棒形图界面，用户可查看供电系统中电流的基波电流和2 25次谐波电流的棒形图，各次谐波分布率以直方图的形式显示。

21、5. 故障查询 出现故障时，该选项可显示发生的故障、时间等信息，显示为红色；故障 排除后，可查询故障历史信息，且已解决的故障信息显示为蓝色。图21 故障查询界面3416：37IGBT5过祎3416：37输出速断3416：3?单元重故陣3416：37光纤戦陣3416：3?光纤瞰陣3416：3?光纤A故陣2416：2?单元重故障2416：2?光纤臓陣17单元重故障17光纤職障返回9 2010/06/02 168 2010/06/02 167 2010/06/02 166 2010/06/02 165 2010/06/02 164 2010/06/02 163 2010/06/92 162 2010

22、/06/02 161 2010/06/02 160 2010/06/02 16故障查询界面对设备运行过程中出现的告警、故障和已解决故障信息进行显示与保存，用户可通过该界面查看当前及过去一段时间运行中出现的告警、 故障信息，并可手动删除系统保存的故障信息。6. 时间校对图22 时间校对界面图22为时间校对界面，用户可根据当前的实际时间，通过点击各时间数字 框后输入要修正的时间数值，确认后即完成时间修改。5.2.3 停机1) 首先将“停机 /启动”开关旋转至停机状态，执行“软停机”操作，设 备在约20秒内完成“软停机”过程，此时正常运行指示灯灭，合电阻 指示灯灭，合主开关指示灯灭，异常报警指示灯亮

23、。2) APF 进入“软停机”状态后，按下面板上的急停开关，执行急停操作， 设备在 0.1 秒内完成停机过程。5.2.4 清除故障APF出现故障时，“异常报警”指示灯亮，用户可进入故障查询界面查看故 障信息，红色字体显示的故障表示发生待解决的故障，蓝色字体显示的故障表 示已解决的故障。故障及保护说明见表2：表2 设备故障及保护说明保护名称动作结果IGBT过热保护报警、急停过热报警报警交流欠压报警、急停交流过压报警、急停电压不平衡报警、急停交流缺相报警、急停输出速断报警、急停输出过流报警、急停单元重故障报警、急停光纤故障报警、急停5.3 出错处理和自动恢复APF遇故障停机后“异常报警”旨示灯会点

24、亮，若自动重启三次无效则保持 为停机状态，此时操作人员需要手动执行启动操作；若自动重启成功，APF会自 动运行。5.4 断电操作若APF长时间不需使用，可进行断电操作。操作人员打开APF控制柜后门， 将断路器KM0 （型号为：NSE250 N）置于“OFF”状态即可。下次启动时则必须 首先将KM0合上。6 简易操作流程6.1 系统投入a）打开APF控制柜后门，确认断路器KM0 （型号为：NSE250 N）置于“ON” 状态；b）将“停机/启动”旋钮打到停机状态，此时“异常报警”旨示灯亮；c）将急停旋钮顺时针旋转 900后，急停开关复位；d）将“停机/启动”旋钮打到启动状态，APF开始工作；e）

25、正常情况下，“异常报警”旨示灯灭， APF 经过自动合主开关、合电 阻操作后，“正常运行”旨示灯亮，进入正常运行状态。此时，用户/操作者可点击触摸屏用户界面（见图 4） ，查看系统参数、谐 波电流、信息查询、棒形图和故障情况，观测系统运行和补偿情况，各信息详 细说明见第5.2.2节。6.2 应急处理APF运行过程中，若“异常报警”灯亮，表示APF未投入配电系统中运行， 产生该现象可能的原因有系统待机和发生故障两种情况， 此时，可通过查看“故 障信息”确认APF是否发生故障或异常报警。查看故障信息时，红色文字部分表示发生的故障或报警，蓝色文字部分表 示已解决的故障或报警。用户/操作者查看最近时间

26、点的信息，若为红色，则表 示系统发生故障导致停机。APF在设计过程中已考虑各种设备自保护功能，遇到电压不平衡、缺相、交 流过压欠压、输出过流、IGBT过热等情况时，系统会自动停机保护。若发生紧急情况需要急停设备，将APF前面板的急停开关按钮拍下即可(该 开关有自锁功能；解锁时需顺时针旋转 900后，急停开关复位)。设备运行过程中，发生故障时用户可采取的排除措施如表 3所示：表3 简要应急处理措施事件名称采取措施突发停电将启动/停机旋钮打至“停机” 状态，拍下“急停”旋钮故障/保护IGBT过热保护检查风机是否投入使用，散热 器是否正常工作过热报警交流缺相检杳电网接入线路是否正常交流欠压交流过压电

27、压不平衡输出速断停机后，拍下“急停”旋钮； 打开机柜后门，分开关KMO, 等待约10分钟直压降为0后， 合KMO,重新开机输出过流单元重故障光纤故障6.3 APF 退出a) APF 退出时，首先将“停机/启动”开关旋钮打到停机档位，执行“软 停机”操作， APF 在约 20 秒内完成“软停机”过程，此时正常运行指 示灯灭，合电阻指示灯灭，合主开关指示灯灭，异常报警指示灯亮；b) APF 进入“软停机”状态后，按下面板上的急停按钮，此时系统执行 急停操作，设备在 0.1 秒内完成停机过程。附件1：国家技术监督局颁布的GB/T14549-93电能质量 公用电网谐波表 1 国标中公用电网谐波电压（相

28、电压）限值电网电压（KV）电压总谐波畸变率（%）各次谐波电压含有率（%）奇次偶次0.385.04.02.064.03.21.610353.02.41.2661102.01.60.8表 2 国标中注入公共连接点的谐波电流允许值标准电 压（KV）基准短路 容量（MVA）谐波次数及谐波电流允许值（A）23456789101112130.3810786239622644192116281324610043342134142411118.5167.11310100262013208.5156.46.85.19.34.37.93525015127.7125.18.83.84.13.15.62.64.766

29、50016138.1135.49.34.14.33.35.92.75.0110750129.66.09.64.06.83.03.02.44.32.03.7标准电 压（KV）基准短路 容量（MVA）谐波次数及谐波电流允许值（A）1415161718192021222324250.381011129.7188.6167.88.97.1146.51261006.16.85.3104.79.04.34.93.97.43.66.8101003.74.13.26.02.85.42.62.92.34.52.14.1352502.22.51.93.61.73.21.51.81.42.71.32.5665002.32.62.03.81.83.41.61.91.52.81.42.61107501.71.91.52.81.32.51.21.41.12.11.01.9