ANAPF有源濾波器模塊化安裝優勢
徐霜
摘 要：本文介紹了ANAPF有源濾波器模塊化設計的特點，并結合實際應用介紹了抽屜式APF模塊在柜體內的安裝指引，以及壁掛式APF模塊掛墻安裝的方式，體現了模塊化設計在安裝、售后維護、擴容等方面的優勢，同時為用戶節約了成本。
引 言：ANAPF有源濾波器是一種常用的用于諧波治理的產品，目前市場上大部分都是柜體式的產品，柜體式設計方案存在生產效率低，安裝及售后服務不方便、無法擴容、成本高等缺陷，有時嚴重影響客戶交期，為此 模塊式設計方案可以解決上述問題。
1.ANAPF有源濾波器的工作原理
ANAPF有源電力濾波器(以下簡稱APF)并聯在含諧波負載的低壓配電系統中，能夠對動態變化的諧波電流進行快速實時的跟蹤和補償。其原理為：ANAPF系列有源電力濾波器通過CT采集系統諧波電流，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，并注入電力系統中，從而抵消非線性負載所產生的諧波電流。
（上圖為ANAPF有源電力濾波器原理圖）
2.APF模塊的介紹
APF模塊化設計根據安裝方式分為兩種：抽屜式模塊和壁掛式模塊
2.1抽屜式模塊： 
外形尺寸485×610×275 （寬*深*高）
額定電流：30A 50A
額定電壓:AC380V
接線方式:三相三線或三相四線
進線方式：后進后出
額定頻率：50Hz
模塊殼體顏色：RAL9004 
防護等級：IP20
質量：50KG
2.2壁掛式模塊：
外形尺寸485×275×610 （寬*深*高）
額定電流：30A 50A
額定電壓:AC380V
接線方式:三相三線或三相四線
進線方式：上進上出
額定頻率：50Hz
模塊殼體顏色：RAL7035
防護等級：IP20
質量：50KG
單個模塊最大容量達50A，可單獨安裝使用，壁掛式模塊適用于負荷容量較小或場地緊湊的場合，可直接掛在墻上，也可根據實際容量、柜體尺寸要求，采用合適的模塊數量掛在柜體中，通過并機滿足客戶諧波容量需求。抽屜式也可采用多個50A模塊并聯安裝在柜體中形成大電流補償裝置，根據實際補償容量需求增減柜體內模塊數量，較于壁掛式模塊安裝更方便、適用于大負荷容量的場合。
3.APF模塊化設計特點
3.1模塊化設計、積木擴展式并聯結構，安裝便利、方便擴容、可作為零部件單獨使用。
模塊化有源濾波器為積木擴展式并聯結構，主電路中的每個電氣元件都小型化和標準化，整個拓撲封裝在一個模塊內，APF模塊與柜體采用鈑金固定，用戶擴容時把APF裝進預留空間的APF柜體內，插上光纖即可
3.2維護便捷，支撐在線維護
任何一個電氣元件損壞只會影響當前模塊運行，APF柜內其他模塊正常運行，不會導致整套APF癱瘓。維護時只需把故障APF模塊從柜體中移出，更換上新的APF模塊即可。
3.3可靠性高、溫度均勻
逆變單元中的IGBT、LCL濾波器中的濾波電感和阻尼都微型化、功率小，發熱元件平均分配到每個濾波模塊中，熱量均勻，電氣元件不易發生因為溫度過高而失效，同時每個模塊中都配有散熱風機。
3.4控制器線路板與APF模塊及APF模塊之間采用光纖傳輸數據
控制器與功率單元之間采用光纖連接，整個數據傳輸都為光信號，不會受到電磁干擾。在信號衰弱方面，光纖傳輸衰減遠遠小于傳統排線傳輸
3.5實時跟隨、動態補償
采用基于瞬時無功功率理論的諧波電流檢測技術，實時監測諧波電流，通過瞬時電流跟蹤控制，實現諧波電流動態補償，自動跟蹤電網諧波變化，具有高度可控性和快速響應性。
3.6補償方式靈活
一機多能，不僅能治理諧波，而且能補償無功、提高功率因數。既可對單個諧波源獨立補償，也可對多個諧波源集中補償。
4.APF模塊化安裝的介紹
APF有源濾波器電流規格分別為：50A、100A、150A、200A、250A、300A. 按單個模塊最大容量50A。例：100A為2個模塊組成，依次類推300A為6個模塊組成。
4.1標準APF柜體結構示意（柜體可根據客戶要求定制）
柜體型材：C型材
柜體尺寸：寬*深*高800*1000*2200 防護等級：IP30
柜體顏色:RAL7035
標準眉頭（圖示：A）:高60mm，紅底白字，前后眉頭，眉頭頂部與柜頂齊平
眉頭絲印內容： 
圖示B和F分別為母線區前后門，有封板式和柜門式兩種，圖示為柜門式，高度有180、200、220可供選擇，也可根據客戶要求定制。
C為柜底擋板區，高度有100、120兩種尺寸，也可根據客戶要求定制。
D為母線區，高度有200、250兩種尺寸，也可根據客戶要求定制。
E為地排區，標準高度為150㎜，其他高度會影響柜體備貨和模塊安裝數量。
圖示柜體前后門為標準前后門，小門寬度200㎜，大門寬度600㎜。柜子前后門上需多開散熱孔，便于通風散熱。
4.2 抽屜式模塊在柜內的安裝
目前常規的APF柜內空間有限，抽屜式模塊最多安裝6個，組合容量為300A的有源濾波器。但是，我們正在向更多模塊數，更大容量化的方向進行研究與發展。
4.2.1抽屜式模塊外形及安裝孔尺寸
模塊實物正視
模塊實物背視
模塊安裝孔尺寸
4.2.2抽屜式模塊安裝說明
6個模塊，容量為300A的APF模塊安裝示意圖
● 柜內模塊支撐支架由上往下左右兩邊支撐支架序號分別是1、2、3、4、5.支架置于柜內側橫梁上，每個支架上有對應序號數量的小孔，僅僅作為支架的區別用，不做安裝使用。柜內4個模塊及以下模塊固定位置從支撐支架3開始安裝，即APF1模塊置于支架3上，APF2模塊置于支架4上，若4個模塊，以此類推，APF4模塊置于柜內底支撐梁上。5個模塊時APF1模塊在支撐支架2上。如下圖（一）所示。
● 每個APF模塊根據上述安裝固定位置要求，放置于柜內相應位置，模塊前面板上的安裝孔剛好對應柜內安裝支架上的安裝孔，然后用M6的螺釘緊固，如下圖：
圖（一）
● 每個模塊配一個微型斷路器（現以天水213品牌微型斷路器為例），起保護、分合作用，便于以后檢修。微斷的安裝位置與板載模塊位置相對應，置于柜左側小門里的35㎜的導軌上。
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