紧急！设备维修频率飙升、电能质量不达标，企业如何破局？

设备维修频率升高？电能质量不达标？

有源滤波装置：守护农业养殖业电能质量的关键力量

在现代农业养殖业不断向规模化、智能化转型的过程中，电力系统如同行业发展的 “生命线”，为各类养殖设备的稳定运行提供着核心动力。然而，随着养殖设备数量的增多和复杂度的提升，电能质量问题逐渐凸显，成为制约农业养殖业高效发展的重要因素。安科瑞有源滤波装置（ANAPF）凭借其**的谐波治理能力，为农业养殖业配电系统的稳定运行保驾护航，成为解决行业电能质量难题的理想选择。

一、农业养殖业中电能质量主要存在问题

农业养殖业的生产特性决定了其电能质量具有独特的特征。

首先，用电负荷波动性大是显著特点之一。在养殖过程中，不同时段的设备运行需求差异较大，例如白天喂食、通风、照明等设备集中运行，用电负荷达到高峰；而夜间部分设备进入低负荷运行状态，导致负荷频繁波动，这无疑会对配电系统的电压稳定性产生影响。

其次，非线性负荷占比逐渐升高。随着智能化养殖设备的普及，风机、水泵、温控设备、饲料加工设备等大量非线性负载被广泛应用，这些设备在运行过程中会向电网注入大量谐波，破坏电能的正弦波形，降低电能质量。

此外，对供电可靠性要求很高。农业养殖业的生产过程具有连续性，尤其是在畜禽养殖中，温度、湿度、通风等环境参数的稳定直接关系到畜禽的生长和健康，一旦电力供应出现问题或电能质量不佳导致设备故障，可能会造成巨大的经济损失。

二、农业养殖业配电系统谐波源及特点

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谐波的产生

首先，通风设备是主要的谐波源之一，如养殖场中大量使用的轴流风机、离心风机等。这些风机通常采用变频调速技术来实现风量的调节，以适应不同的养殖环境需求，而变频器在运行过程中会产生大量的高次谐波，主要集中在 3 次、5 次、7 次等，这些谐波会对电网电压和电流产生畸变，影响其他设备的正常运行。

其次，水泵设备也会产生谐波，养殖场中的供水系统、污水处理系统等都离不开水泵，部分水泵为了实现流量的精准控制，也采用了变频驱动方式，同样会成为谐波的重要来源。

再者，饲料加工设备如粉碎机、混合机等，这类设备属于感性负载，在启动和运行过程中，电流会出现较大的波动，同时也会产生一定的谐波。

另外，温控设备如电热管、空调等，在运行过程中也可能产生谐波，尤其是在设备启停瞬间，容易造成电网电压的波动和谐波污染。

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谐波的特点与危害

农业养殖业配电系统谐波具有分布范围广、谐波次数多、影响程度深的特点。由于养殖区域通常较大，各类产生谐波的设备分散在不同的区域，导致谐波在配电系统中分布较为广泛，治理难度较大。

同时，不同类型的设备产生的谐波次数不同，多种谐波叠加在一起，会对配电系统的稳定性和安全性造成严重威胁。此外，谐波不仅会影响设备的正常运行，缩短设备的使用寿命，还会增加电能损耗，提高养殖成本，对农业养殖业的经济效益产生不利影响。

有源电力滤波器产品效益

●  使谐波指标满足国家标准，避免供电部门罚款或中断供电；

●  降低变压器损耗；

●  减少谐波污染，降低谐波对自动控制装置、电能计量装置、继电保护装置的干扰，保证供配电系统安全稳定运行；

●  避免谐波过电压和谐波过电流对电气设备的危害，延长设备使用寿命；

●  节能降耗，提高功率因数，节约电费，避免罚款。

三、安科瑞有源电力滤波器产品介绍

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工作原理

安科瑞ANAPF系列有源电力滤波器并联在含谐波负载的低压配电系统中，能够对动态变化的谐波电流进行快速实时的跟踪和补偿。

其原理为：ANAPF系列有源电力滤波器通过CT采集系统谐波电流，经控制器快速计算并提取各次谐波电流的含量，产生谐波电流指令，通过功率执行器件产生与谐波电流幅值相等方向相反的补偿电流，并注入电力系统中，从而抵消非线性负载所产生的谐波电流。

图2-1  ANAPF有源电力滤波器原理图

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产品特点

●  DSP+FPGA全数字控制方式，具有极快的响应时间，先进的主电路拓扑和控制算法，精度更高、运行更稳定；

●  一机多能，既可补谐波，又可兼补无功，可对2～31次谐波进行全补偿或指定特定次谐波进行补偿；

●  具有完善的桥臂过流保护、直流过压保护、装置过温保护功能；

●  模块化设计，体积小，安装便利，方便扩容；

●  采用7英寸大屏幕彩色触摸屏以实现参数设置和控制，使用方便，易于操作和维护；

●  输出端加装滤波装置，降低高频纹波对电力系统的影响；

●  多机并联，达到较高的电流输出等级；

●  拥有技术。

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主要技术参数

表2-1 ANAPF有源电力滤波器技术参数

2.4 产品型号及说明

四、应用案例

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项目背景：

某集团作为国内**的农业产业化**企业，其下属的养猪场规模庞大，养殖设备齐全。随着养殖业务的不断扩展，该养猪场各个养殖区域新增了大量的风机设备，以满足畜禽生长过程中的通风需求。然而，在风机投入使用后，问题逐渐显现出来：风机频繁出现工作异常的情况，具体表现为风机在运行过程中突然自启停，或者在正常运行过程中突然停转，每次出现故障后，都需要工作人员对风机进行断电处理，之后才能重新启动运行。

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存在问题：

风机运行产生大量 3 次、5 次、7 次谐波，致电网电压电流畸变，干扰风机控制系统引发故障。这一问题不仅严重影响了养猪场的正常通风环境，对畜禽的生长造成了潜在威胁，而且频繁的设备故障也增加了工作人员的劳动强度，同时也对风机设备的使用寿命造成了一定的损害，给养猪场带来了较大的困扰。

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治理方案

针对现场情况，采用就地治理方案，在每个总配电箱进线处加装70A与100A有源滤波器，型号为ANAPF70-380/BBL,ANAPF100-380/BBL,所有模块采用壁挂式安装，治理由这些末端设备产生的谐波电流，降低配电系统的电压电流的畸变率，来保证设备安全可靠运行。

技术原理：基于瞬时无功功率理论，检测负载电流，分离谐波分量，生成反向补偿电流抵消谐波。

设备配置：按各区域风机功率与配电情况，配置对应容量设备并预留扩展空间。

实施服务：专业团队负责安装调试，提供人员培训。

治理效果：治理后，风机故障解决，功率因数提升，电能损耗降低，养殖成本减少。

通过安科瑞 ANAPF 有源滤波器的应用，养猪场风机异常启停的问题得到了**解决，风机设备能够稳定、可靠地运行，保障了养猪场通风系统的正常工作，为畜禽创造了良好的生长环境。同时，谐波得到有效治理后，配电系统的功率因数得到了显著提升，电能损耗明显降低，有效降低了养猪场的用电成本，提高了企业的经济效益。

五、有源滤波器在其他行业的应用

城市轨道交通存在大量荧光灯、UPS电源、变频器及软启动装置，均会产生大量谐波，使得电力系统正弦波畸变，电能质量降低。谐波进行综合治理，给交通安全、顺畅带来保障。

类似行业案例：山东日照机场、南海三沙市机场、吉林站西广场交通枢纽等。

医院行业主要是核磁共振机、CT机等设备会产生大量谐波，大量先进医疗设备对供电电源的谐波质量要求非常高，如果不进行治理，很可能造成检测数据误差大，设备之间干扰不能正常工作，造成严重的医疗事故。谐波治理后，降低了用电隐患。类似行业案例：陕西榆林第一人民医院、上海第二康复医院、滁州市第二人民医院、安徽六安第六人民医院等。

冶金行业中大量使用了电弧炉、加热炉、轧机等，这些负载不仅容量大，而且大部分为感性负荷，在不使用无功补偿装置的情况下，功率因数极低，且产生大量畸变的谐波，严重危害电力系统的安全运行和电气设备安全经济地运行。

类似行业案例：江苏省镔鑫特钢材材料有限公司、宇东能源化工基地等。

体育馆、演播中心这类场所，主要就是大量舞台灯光、LED屏幕、高杆灯等设备产生谐波。使得电能质量变差，及时进行谐波治理可保障设备本身的使用效果，给用电带来保障。

类似行业案例：苏州澹台湖会议中心、广州文化宫、武汉市教育电视台演播厅、岳阳市奥体中心及游泳馆等。