工况简介

东风日产大连工厂制造汽车各个零件，在生产过程中产生大量的谐波电流，其主要车间有：焊装车间、冲压车间以及涂装车间。以焊装车间为例：在焊接过程中，焊接电流可达到几百安培甚至上千安培。因电流会产生较大的电磁场，特别是逆变主电路采用高开关频率的焊接电源系统中，整流管整流、高频变压器漏磁、控制系统振荡、高频引弧、功率管开关等均会产生较强的谐波干扰。 其次, 钨极氩弧焊机如果采用高频引弧时，由于焊机利用频率达几十万赫兹, 电压高达数千伏特的高频高压击穿空气间隙形成电弧。因此，高频引弧也是一个很强的谐波干扰源。

经现场测试，焊装车间、冲压车间以及涂装车间共需配置3600A的有源滤波装置进行谐波治理。谐波会增加设备的铜耗、铁耗和介质损耗进而加剧设备的热应力。如果忽略集肤效应，由谐波引起的铜耗增加值决定于电流畸变因数或者电压畸变因数，因为在纯电阻情况下电流畸变因数和电压畸变因数是相同的。所谓铁耗是发生在铁心中的铜耗，该铁心被外加励磁而磁化，或者在磁场中旋转。铁耗包括磁滞损耗和涡流损耗，它导致效率降低、铁心温度升高。谐波还导致损耗增加和设备寿命缩短。3的倍数次谐波即使在负载平衡的情况下也会使中性线带电流，并且此电流有可能等于甚至大于相电流。这导致了设备降额，或者中性线采用过大型号的导线。此外，谐波引起的谐振也可能损坏设备，谐波还会干扰保护继电器、测量设备、控制和通信电路以及用户电子设备等，还会使灵敏设备发生误动作或元件故障。

谐波治理方案

ZAPF有源滤波器采用当先进的模拟逻辑方式消除电网谐波，实时检测电网中由非线性负载产生的电流波形，动态生成反向谐波电流，用以补偿负载谐波电流。具有响应速度快、滤波范围广、滤波效率高、不受系统参数影响以及体积小等优点，达到改善用电质量，降低电网损耗、提高供电利用效率和带载能力的目的。

以冲压车间2#变压器前后测试对比为例：投入有源滤波装置前后，电流畸变率从22%降到了4.4%左右。明显的改善了该车间的谐波问题。