谐波治理技术交流 谐波治理专家 电能质量先驱

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1 谐波治理技术交流 谐波治理专家 电能质量先驱
帝森克罗德电气集团 ——电能质量公司 网址：

2 帝森克罗德集团电能质量公司 (KLD-EL)
公司简介 帝森克罗德集团电能质量公司 (KLD-EL) KLD-EL 致力于为工业和电力行业客户提供一流的电能质量解决方案，从事开发、制造并销售最可靠的、安全易用的技术产品及优质专业的服务，帮助全球客户和合作伙伴取得成功。 随着电力、电子技术的发展，导致电能质量日益恶化，造成电网严重污染。KLD-EL将针对电能质量问题，为电力和工业用户提供系统的电力解决方案，向客户提供满意的产品、技术、服务。目前，我们的服务客户有：中石油乍得炼油厂、中国海运江苏造船基地、中远集团启东海工基地、中船重工大连造船厂、ABB、凤凰纸业、重庆大剧院、马钢等。KLD-EL将把先进的技术和服务带给客户，通过一流的产品质量，全方位的服务和同步于世界水平的先进技术实现自己的承诺。 立足客户，服务客户是帝森克罗德对用户永远的承诺！

3 目录 1. 谐波治理背景 2. 谐波治理方案 3. KLD有源滤波器介绍及应用 4. KLD谐波保护器介绍及应用 5. 行业成功应用

4 1 谐波治理背景 谐波的基本概念 谐波定义为：电气量频 率为基波整数倍的正弦波分 量。对于我国使用的50Hz电 源来说基波为50Hz，3次谐
harmonics distorted wave fundamental 谐波定义为：电气量频 率为基波整数倍的正弦波分 量。对于我国使用的50Hz电 源来说基波为50Hz，3次谐 波为150Hz,5次谐波为250Hz, 以此类推。 基波叠加5次和7次谐波

5 1 谐波治理背景 谐波的产生 整流电路 交流调压电路 产生 大量 的谐波 交－交变频电路

6 1 谐波治理背景 谐波危害 谐波 影响电动机效率和正常运行，寿命缩短 加速电容器老化 影响通信系统 继电保护装置 的正常工作 误动作
增加变压器和线路损耗 容易引起局部谐振

7 2 谐波治理方案 治理 谐波 谐波治理方法 无源电力滤波器 有源电力滤波器
电容器、电抗器和电阻组合而构成。其结构简单、维护方便,但只能抑制固定次谐波、其滤波效果受系统阻抗及频率变化影响、且体积大、易与系统发生谐振。 有源电力滤波器 原理是产生一个与负载谐波电流具有幅值相同而相位相反的补偿电流，与负载谐波电流相抵消以达到消除谐波的目的。是一种积极的谐波消除方式，滤波器效果较无源滤波器好。

8 2 谐波治理方案 KLD-谐波治理产品简介 KLD-AMS 有源滤波器 滤波 KLD- MS 调谐式无源滤波 谐波治理
KLD-BMS1000系列谐波保护器 保护 KLD-BMS2000系列高性能谐波保护器

9 3 KLD-有源电力滤波器介绍及应用 KLD-有源电力滤波器简介： KLD-有源电力滤波器工作原理：

10 3 KLD-有源电力滤波器介绍及应用 KLD-有源电力滤波器工作原理示意图: = + I.电源 I.负载 I滤波器 I. 负载
If. (负载基波) I. 电源 = I.负载 I.电源 电 源 非线性负载 + I滤波器 I. 滤波器 Ih. (负载谐波)

11 3 KLD-有源电力滤波器介绍及应用 KLD-有源电力滤波器技术组成： 输出 控制 反向后的 谐波电流 3DSP +CPLD 计算
检测 计算 反向后的 谐波电流 KLD- 有源 电力滤波器 控制 电流跟 踪控制 输出 谐波检 测技术

12 3 KLD-有源电力滤波器介绍及应用 KLD-有源电力滤波器功能特点：

13 3 KLD-有源电力滤波器介绍及应用 KLD-有源电力滤波器性能说明： 操作 简单 应用 灵活
能力强 可滤除2~60次谐波、谐波滤除率高、响应速度快 长时间安 全运行 采用进口高品质IGBT、DSP及具有完善的保护功能 操作 简单 采用最新型全彩触摸屏、人机界面良好、操作简单方便、可远程通讯 应用 灵活 设计选型、安装维护简单，易扩展

14 3 KLD-有源电力滤波器介绍及应用 KLD-有源电力滤波器产品优势： 灵活 效果 好 KLD-有源电力滤波器 无谐振 无过载 动态 连续

15 3 KLD-有源电力滤波器介绍及应用 KLD-有源电力滤波器分类： 三相三线制系列 适用于工业负载场合。——KLD-AMS-3L系列
针对整流器、变频器电弧炉、大型UPS、中频炉等工业型大容量非线性负载 三相四线制系列 适用于商业建筑场合。——KLD-AMS-4L系列 能彻底消除因三次谐波产生的中性线电流，及2~60次全部或选定次数谐波 针对荧光灯、电脑、UPS、电梯、复印机、变频空调等非线性负载

16 3 KLD-有源电力滤波器介绍及应用 KLD-有源电力滤波器设计方案： 容量的确定 接入点选择 电压及电路确定
根据需要补偿负荷的谐波次数及容量确定有源电力滤波器的容量 根据补偿效果及就地补偿原则确定KLD-有源电力滤波器的接入点 根据接入点电压及负荷结构确定有源电力滤波器电压等级及电路

17 3 KLD-有源电力滤波器介绍及应用 KLD-有源电力滤波器典型方案示意图：

18 3 KLD-有源电力滤波器介绍及应用 KLD-有源电力滤波器上图方法：

19 3 KLD-有源电力滤波器介绍及应用 KLD-有源电力滤波器上图方法：

20 3 KLD-有源电力滤波器介绍及应用 KLD-有源电力滤波器设计方案：
项目描述：某谐波治理项目配电现场的海拔高度为1550m，现场的540kW直流电机运行时产生大量的谐波，引起变压器噪音异常，经测量后发现THDu = 11%，远大于国标要求的5%，对局部供电系统的安全性造成了影响。 治理措施：应用1套KLD-AMS300-3L进行谐波治理。 治理效果：谐波治理后THDu为4.2%，滤波效果明显，供电系统安全性有保证。

21 4 KLD-谐波保护器介绍及应用 KLD-谐波保护器简介：
高次谐波干扰产生的高频噪声，浪涌，尖峰瞬变等会使微处理器出现故障，导致设备出现数据错误、误动作或死机，严重时甚至会导致设备硬件电路损坏，造成巨大的损失。 KLD-BMS系列谐波保护器，它能将谐波消除在发生源，自动消除对用电设备产生的随机高次谐波和高频噪声、脉冲尖峰、电涌等干扰。 通过该智能谐波保护器能够净化电源、保护用电设备和功率因数补偿设备、防止保护装置的误跳闸，从而保护设备安全、高效地运行。

22 4 KLD-谐波保护器介绍及应用 KLD-谐波保护器产品分类： BMS99 BMS1000 BMS2000 KLD-谐波 保护器
场合：设备端谐波 功能：用于保障昂贵、脆弱的控制设备 BMS99 KLD-谐波 保护器 BMS1000 场合：用于用户侧谐波，高次谐波>1KHz 功能：用于保障系统、IT设备等 场合：用于电力侧谐波 低次谐波<2KHz 功能：用于配电系统、用电设备等 BMS2000

23 4 KLD-谐波保护器介绍及应用 用户侧谐波治理——BMS1000系列 ★ 用户侧谐波特性：
振荡型用户侧谐波： 电压值在几微秒至几毫秒内从几百伏至6000伏 脉冲型用户侧谐波：电压在几微秒里从几百伏至2万伏 据统计数据表明： 80%的电源干扰为震荡型和脉冲型干扰，而90%的控制系统干扰问题是由用户侧谐波造成的。 用户侧谐波不是从供电系统产生的；几乎所有的用户侧谐波都来自于电路上负载的变化；大多数用户侧谐波损害 (80-90%)是 “自己造成的”。越来越多的场合需要考虑到用户侧谐波问题。

24 4 KLD-谐波保护器介绍及应用 BMS1000系列谐波保护器简介： ★ 采用谐波保护器的好处： 自动保护用电设备 净化电源
BMS1000系列谐波保护器是针对用户端易受各种干扰导致故障的精密仪器而开发的高新技术产品，可以吸收电网高频脉冲尖波、高频浪涌信号，保护用户侧精密设备、PLC、计算机系统、DCS通讯设备、电源设备、无线设备等。从而提高提高设备寿命，改善电能质量。 ★ 采用谐波保护器的好处： 自动保护用电设备 净化电源 保护功率因数补偿设备 防止保护装置的误跳闸

25 4 KLD-谐波保护器介绍及应用 BMS1000系列谐波保护器主要性能： 采用德国最先进制造工艺，非晶合金材料
可提供1KHz~20MHz频率各种能量的谐波保护，自动消除用电设备 产生的高 次谐波、高频噪声、脉冲尖峰、电涌等干扰 随时跟踪电压、电压电流波形，矫正因谐波影响产生畸变的电压、 电流波形 减少控制设备等精密仪器故障率和机器误操作，全面克服因谐波污 染引起的高频干扰 装置本身几乎不耗电，具有超高的经济效益 结构设计合理并经过特殊处理，接线简单，安装调试方便，无需日 常维护

26 4 KLD-谐波保护器介绍及应用 BMS1000系列谐波保护器技术参数： 额定电压： 110~690V 保护频率： 1KHz～20MHz
保护范围： 脉冲电流耐受量≤15000A 单回路高次（n≥20）谐波电流≤40A 响应时间： ≤100us，全响应10ms 瞬时耐压： 冲击耐压值2000V 功 耗： 小于0.1W 过载保护： 有，且前置断路器 保护等级： IP40/可加装IP54套件 通讯协议： RS485；Modbus 安装方式： 卡式导轨安装 使用寿命： 30年 存贮温度： -50℃～+90℃ 温度范围： -35℃～+80℃ 制造标准： IEC ，IEC GB 电能质量_公用电网质量 GB 电能质量_供电电压允许偏差 BMS1000系列谐波保护器技术参数：

27 4 KLD-谐波保护器介绍及应用 BMS1000系列谐波保护器应用领域 大量使用计算机、交换机、通讯器材的场所，例如：证券交易所、
银行大楼、商业办公大楼、通讯基站、指挥中心。 存在大型电子调光控制系统、单相整流设备、大型功放设备场 所，例如：IMAX影院、歌剧舞台、体育场馆、展览中心等。 对用电有严格洁净要求且本身属于用电A级单位场所，例如：中大 型医院、政府办公大楼、公安消防办公大楼等。 精密加工行业包括纳米和微米级加工行业，例如：卷烟行业、薄膜 业、医药精细化工行业等。 其他有对用电有特殊需求的行业。

28 4 KLD-谐波保护器介绍及应用 电力侧谐波治理——BMS2000系列 ★ BMS2000系列高性能谐波保护器简介：
采用目前最先进的数字逻辑方式消除电力侧谐波，实时检测电网中由非线性负载产生的电流波形，分离出谐波部分，将其反向，再通过IGBT逆变器的触发将其反向电流注入到电网中，滤除谐波。应用于电力侧谐波保护的治理，保护受3、5、7至61次谐波危害的电力变压器，断路器、电机等设备。 ★ 电力侧谐波特性（与无功补偿中谐波区别）： BMS2000系列高性能谐波保护器滤除的是系统产生的谐波 无功补偿中的滤波仅处理对电容器有危害的谐波， 对系统的谐波没有滤除效果，主要是防止谐波引起的电容爆炸

29 4 KLD-谐波保护器介绍及应用 BMS2000系列高性能谐波保护器工作原理： i i i i i u U 非线性负载 线路电感 外电感 滤
F i L 外电感 滤 F i 主控板 波 a u 指令检测与运算 板 内电感 电流跟踪与控制 主电路 驱 显 C PWM 动 控 逆变器 板 板 缓冲板

30 4 KLD-谐波保护器介绍及应用 BMS2000系列高性能谐波保护器产品特点： 动态实时分析系统谐波并滤除，净化系统，且响应速度极快
可同时滤除多次谐波，也可按照设定针对特定阶次谐波 能提供电流矫正，无论容性还是感性均能输出 可多台并机使用，提供不同容量组合 减少消除电力侧谐波，全面克服由于谐波污染引起的高频干扰 结构设计合理并经过特殊处理，接线、安装调试简单，无需日常维护

31 4 KLD-谐波保护器介绍及应用 BMS2000系列高性能谐波保护器技术参数： 系统电压： 110V~480V
滤波范围： 2~60次，可指定次数或选择几种至15种谐波 响应时间： 有效响应≤1ms 滤波效果： 滤除≥97%谐波电流 通讯协议： RS485模块，Modbus协议 模块设计： 可多台并联运行（可达6台并联） 中性线 ： 滤除滤除三倍相线零序谐波电流 平衡保护： 可编程的相平衡保护 功 耗： ≤3%自身功耗 保护等级： IP21，可加装高防护套件 海拔高度： ≤2000m ，降容使用可更高 相对湿度： ≤95%（无凝露） 使用寿命： 20年 制造标准： IEC ，IEC GB 电能质量_公用电网质量 GB 电能质量_供电电压允许偏差

32 4 KLD-谐波保护器介绍及应用 BMS2000系列高性能谐波保护器应用领域： 大量使用计算机、交换机、通讯器材的场所，如：证券交易所、银
行大楼、商业办公大楼、通讯基站、指挥中心 存在大量谐波电流且负荷变化频繁的场所，如：体育场馆、展览中 心、地铁、点焊生产线等 冶金、造纸、化工、水泥、港口行车、矿山等重负荷、大谐波电流 场合 精密加工行业，例如：卷烟行业、薄膜业、医药精细化工行业等 其他存在大量整流设备的行业

33 4 KLD-谐波保护器介绍及应用 KLD-谐波保护器应用方案：
KLD-BMS1000系列主要应用于配电控制回路中，可根据客户自身设备的重要性及用电特性，自主选定安装地点；对高次谐波电流治理的原则是 就近治理的同时兼顾经济效应，以下是两种常用方案：       

34 4 KLD-谐波保护器介绍及应用 KLD-谐波保护器上图方法：

35 5 行业成功应用 中国石油天然气集团公司 中国石化集团 中国远洋集团 中国海运集团 宝钢集团 马钢集团 北汽集团 中远集团 中船重工集团
中国石油天然气集团公司   中国石化集团  中国远洋集团         中国海运集团       宝钢集团   马钢集团 北汽集团   中远集团  中船重工集团 大连船舶重工集团 徐工集团 中交一航局 中联重科 国电光伏有限公司 华电集团 中核集团 西门子     施耐德 ABB 瑞萨半导体 京东方 二炮总医院 重庆大剧院 凤凰纸业 中国科学研究院 西安质检院 衢州机场 国家开发银行 中国电子科技集团 武钢重工集团 合肥熔安动力 拜耳集团

36 未来，KLD与中国 共创美好生活！ 帝森克罗德电气集团 ——电能质量公司 网址：