Безопасность INOMAX Пассивный гармонический фильтр THDI < 5% И THDI < 10% Пассивный силовой фильтр Металлургия

Введение для гармонических фильтров

Гармонические фильтры, как и супергерои, защищают ваши энергосистемы.Существуют два основных типа этих защитных устройств.: активные и пассивные гармонические фильтры.

Понимание гармоники и ее влияние на энергетические системы

Гармоники в системах электроэнергии относятся к токам или напряжениям с частотами, которые являются целыми кратными фундаментальной частоты мощности.Вторая гармония будет на 120 Гц.Электричество, подаваемое в свойство, не всегда может быть "чистым", и свойства могут испытывать гармонии.такие как электронные устройства, которые получают ток в импульсах, а не в гладкой волне.

Это внезапное изменение потока вводит гармонические токи в систему питания, что может вызвать различные проблемы с качеством питания.дисбаланс напряжения или тока между электрическими фазамиВы можете заметить эти проблемы через такие признаки, как мигающие огни, перегревающиеся трансформаторы,и разрывающими, часто раскачивающимися,.

Состояние гармоний в вашей системе представлено общим гармоническим искажением (Total Harmonic Distortion, THD), мерой всех гармонических эффектов.Это обычно измеряется до 50-го кратного базовой частоты энергосистемы, что равняется 3 кГц или, согласно некоторым рекомендациям, 40-му кратному (2,4 кГц).

Плохое качество питания из-за гармоники может вызвать несколько проблем, таких как:

Увеличение потребления электроэнергии приводит к увеличению расходов на установку и коммунальные услуги.
Перегрев оборудования.
Снижение прибыльности.
Потенциальные повреждения вашего оборудования.
Перегрев нейтральных проводников и распределительных трансформаторов.
Снижение надежности оборудования и продолжительности его службы.
Увеличилось количество заказов на обслуживание и время простоя.
Более высокие расходы на электроэнергию.

Эти дополнительные частоты искажают синусную волну переменного тока в электрической цепи и могут иметь серьезные последствия, включая сокращение срока службы вашего оборудования.Теперь, когда мы обсудили влияние гармоники на ваши энергетические системы давайте обсудим, как гармонические фильтры могут помочь решить эти проблемы.

Основы активного гармонического фильтра

Активные гармонические фильтры (АГФ) представляют собой современный ответ на проблему гармонических искажений в энергосистемах.Центральный процессор (CPU) затем генерирует гармонический ток, который противопоставляет измеренный спектрОн вводит этот контрактивный ток в систему в реальном времени, эффективно нейтрализуя все существующие гармонии.

Мы можем разделить активные фильтры на три типа, каждый из которых имеет свои уникальные преимущества:

Активные фильтры шунта:

Они соединяются параллельно нагрузке и оценивают гармонический ток от нагрузки. Они генерируют компенсационный ток, который нейтрализует гармонический компонент.
Серийные активные фильтры:

Они подключаются в серии к энергосистеме и вводят напряжение, которое отменяет гармоническое напряжение в системе.
Основные преимущества активных фильтров заключаются в их способности повышать коэффициент мощности.что делает их сложным решением для гармонической фильтрацииАктивные фильтры могут адаптироваться к изменяющимся гармоническим воздействиям и одновременно фильтровать несколько гармонических частот.Они используют сложную силовую электронику и алгоритмы управления для динамического уменьшения гармонических искажений, вводя компенсационные токи в энергосистему, что приводит к более чистому и стабильному питанию.

Активные фильтры имеют несколько преимуществ по сравнению с пассивными фильтрами:

Они могут уничтожить множество гармоний одновременно.
Они адаптируются к изменениям частоты энергосистемы и гармонического спектра.
Они не создают проблем с резонансом в энергосистеме, в отличие от пассивных фильтров.
Они активно генерируют обратный компенсационный ток, который отменяет различные гармонические компоненты, тем самым улучшая параметры качества питания, такие как регулирование напряжения и дисбаланс.
AHF, также известные как активные фильтры питания (APF), представляют собой новое поколение мощного электронного оборудования.

Они активно подавляют гармонические частоты и компенсируют реактивную мощность.что делает их универсальным решением для различных конфигураций энергосистем. колебания напряжения и гармоники могут вызвать сбои в сети и привести к перегреву и увеличению счетов за энергию.получение результата лучше 5% общего гармонического искажения (THD) в диапазоне нагрузки, улучшая коэффициент мощности и балансируя нагрузку на все три фазы, если это необходимо.

Благодаря своей адаптивной природе и превосходным технологиям, активные гармонические фильтры обеспечивают эффективное решение проблем, связанных с гармоническими искажениями в энергосистемах.Теперь мы рассмотрим основы пассивных гармонических фильтров и их сравнение с активными гармоническими фильтрами.

Основы пассивного гармонического фильтра

Пассивные гармонические фильтры (ПГФ) работают по принципам основной теории электрической цепи.Эти компоненты работают вместе по-разному, чтобы создать специфический эффект фильтрации..

Успех PHF в устранении гармоний в значительной степени зависит от его конструкции и положения в системе питания.и емкости для создания желаемого эффекта фильтрацииДля наилучшего удаления гармонии, вы должны разместить фильтр рядом с источником гармонии.

Работа PHF заключается в том, чтобы разрешить определенные частоты и блокировать другие. Это достигается с помощью уникальных ответов конденсаторов и индукторов на разные частоты.PHF предназначены для захвата гармонических частотЭто достигается путем повышения импеданса фильтра на гармонических частотах и снижения на базовой частоте.

Существуют различные типы PHF, каждый из которых имеет свой уникальный ответ на частоту и настройки цепей.

Фильтры однонастроенные
Фильтры с двойной настройкой
Фильтры высокого пропускания
Хотя PHF относительно просты и экономически эффективны, они не предлагают гибкости активных гармонических фильтров (AHF).

PHF используют пассивные компоненты, такие как реакторы и конденсаторы, которые настроены на определенную частоту, чтобы отфильтровать определенную гармоническую часть и уменьшить полученные гармонии.Они также компенсируют реактивную мощность.Теперь сравним их с активными аналогами.

Сравнение эффективности
Некоторые факторы могут влиять на эффективность как активных гармонических фильтров (AHF), так и пассивных гармонических фильтров (PHF), включая специфические гармонические частоты в системе, условия нагрузки,Как AHF, так и PHF играют решающую роль в снижении гармоник в энергетических системах, но они работают по-разному и предлагают различные уровни эффективности.Давайте рассмотрим, как эти различия влияют на их эффективность.

Вот некоторые ключевые различия между AHF и PHF:

AHF могут снижать несколько частот одновременно.
PHF обычно фильтруют отдельные гармонии.
AHF могут активно адаптироваться к изменениям гармонического тока электросети в определенном диапазоне.
PHF могут уменьшать только гармонику фиксированного порядка (3,5, 7) в пределах определенного диапазона частот.
Что касается безопасности, то AHF избегают перегрузки при достижении предела активного фильтра, в отличие от PHF. Кроме того, если AHF выходит из строя, это не повлияет на двигатели, для которых он оптимизирует мощность.Это приводит нас к важному соображению при сравнении двух.

Таким образом, хотя AHF и PHF играют свою роль и предлагают преимущества, ясно, что AHF предлагают превосходную эффективность и безопасность в управлении искажениями энергосистемы.

Сравнение затрат

Выбор между активными гармоническими фильтрами (АГФ) и пассивными гармоническими фильтрами (ПГФ) имеет жизненно важное значение для вашего бизнеса, потому что они имеют различные затраты.

На первый взгляд AHF могут показаться более дорогими для применения с одним приводом.Это происходит потому, что один AHF может исправить несколько нагрузокВ долгосрочной перспективе это более экономичный вариант.

Наоборот, PHF обычно более экономичны для приложений с большой, единой, нелинейной нагрузкой.если постоянный выход имеет наибольшее значениеНесмотря на более высокую первоначальную стоимость, AHF могут значительно сократить расходы на энергию и обеспечить постоянную производительность, повышая чистую прибыль вашего бизнеса.

Вы должны учитывать такие факторы, как конкретные гармонические частоты в вашей системе, условия нагрузки, а также конструкцию и расположение фильтров при принятии решения между AHF и PHF.

Хотя вы должны учитывать первоначальные инвестиции и будущие затраты на обслуживание, также важно учитывать конкретные потребности вашей энергетической системы при принятии решения между AHF и PHF.Давайте переместим наше внимание на аспекте обслуживания этих фильтров.

Услуги по обслуживанию

Как активные, так и пассивные гармонические фильтры имеют уникальные преимущества и недостатки в отношении технического обслуживания.вызывая перегрев и создавая проблемы в размерах из-за непредсказуемости их воздействия.

Некоторые современные PHF, которые техники устанавливают на холодной стороне электрических подпанелей и наземных приборов, являются пассивными и индуктивными.Эти устройства не требуют каких-либо электрических компонентов третьих лиц, исключая необходимость в обслуживании.

Активные гармонические фильтры (AHF), также известные как гармонические коррекционные устройства (HCU), предлагают более сложное решение для управления искажениями энергосистемы.AHF могут адаптироваться и реагировать на широкий спектр гармонических частотЭта адаптивность делает их гибким решением для различных конфигураций энергосистемы.

Система активных гармонических фильтров состоит из трех основных частей:

- Модуль, который обнаруживает гармонические
- Модуль управления.
- Модуль моста инвертора

Однако содержание AHF не так просто. Хотя AHF обычно более сложны и адаптируемы, чем PHF,их сложность и внедрение силовой электроники могут потребовать более частого обслуживанияКонкретная частота такого обслуживания во многом зависит от модели AHF и инструкций производителя.

С другой стороны, пассивные фильтры используют более медленный метод, известный как переключение контакторов.уменьшение эффекта гармонической фильтрации.

С точки зрения эксплуатационных затрат:

Активные гармонические фильтры могут иметь более высокие затраты из-за необходимости постоянного мониторинга и обслуживания.Регулярные проверки и корректировки имеют решающее значение для обеспечения оптимальной работы фильтра по мере изменения условий энергосистемы с течением времени.
Установка пассивного гармонического фильтра на каждом приводе может быть менее навязчивым методом компенсации, поскольку он не требует постоянного обслуживания.
После обсуждения аспектов технического обслуживания, следующим фактором является адаптивность и гибкость этих фильтров.