Фільтр гармонік

Запобігання виходу з ладу та поломок обладнання
Коли багато невеликих пристроїв, що виробляють гармоніки, разом спричиняють значне забруднення гармоніками, фільтрація основного джерела живлення є дуже корисним рішенням. Фільтри гармонік ефективно запобігають збоям і поломкам пристроїв, оскільки вони допомагають виправляти нелінійні навантаження. Фільтри також забезпечують енергоефективність, що допомагає подовжити термін служби пристрою.

Допомога в максимальному використанні встановленої потужності
Ідеальним прикладом фільтрів гармонік, які максимізують пропускну здатність установки, є їх використання в лініях змінного струму паралельно до навантажень, які створюють негативні гармоніки. Фільтри гармонік вводять інвертований струм у лінії змінного струму та гасять гармоніки, покращуючи електричну стабільність.

Підвищення енергоефективності
Одним із найкращих аспектів фільтрів гармонік є те, що вони масштабовані та налаштовані відповідно до струму гармонік для кількох навантажень. Ви також можете встановити додаткові блоки, якщо загальний струм гармонік перевищує номінал одного фільтра гармонік. Вони також зменшують викиди вуглекислого газу.

Надійний і забезпечує безперервність
Гармонічні фільтри зручні для областей зі значними нелінійними навантаженнями та великою кількістю приводів постійного струму, оскільки вони зменшують збої у виробництві. Таким чином, ці фільтри також подовжують термін служби пристрою, забезпечуючи стабільну ефективну роботу.

Зменште витрати на обслуговування та технічне обслуговування
Будь-який електричний пристрій, який працює з максимальною ефективністю, обов’язково працюватиме без проблем. Ця теорія застосовна для пристроїв з фільтрами гармонік. Якщо не потрібні конденсатори та резистори, фільтр гармонік не потребує спеціального виготовлення, оскільки він значною мірою не залежить від імпедансу. За словами виробників, фільтри гармонік можуть обробляти широкосмугові гармонічні частоти, щоб мінімізувати витрати на обслуговування.

Запобігання та зменшення втрат енергії
Гармонійне забруднення є синонімом втрати енергії, оскільки воно впливає на надійність, безпеку та ефективність електроустановок. Фільтр гармонік, встановлений на головному джерелі живлення, може протидіяти всім гармонійним струмам до досягнення трансформатора. Вони також зменшують поглинання реактивної потужності та зменшують знос, тим самим запобігаючи втратам енергії.

Активний фільтр гармонік
Активний фільтр гармонік активний фільтр гармоній є чимось на зразок регулятора підвищення. Концепція, яка використовується в активному фільтрі, полягає в упровадженні компонентів струму за допомогою силової електроніки для усунення гармонійних спотворень, створених нелінійним навантаженням. Активні фільтри гармоній здебільшого використовуються для мереж низької напруги. Існує три типи активних фільтрів гармонік залежно від способу їх підключення до розподільної мережі змінного струму.

Пасивний фільтр гармонік
Пасивний фільтр гармонік. Пасивний фільтр гармонік побудований із використанням масиву конденсаторів, котушок індуктивності та резисторів. Він може мати форму простого лінійного реактора або може використовувати серію паралельних резонансних фільтрів для усунення гармонік. Пасивні фільтри гармонік також поділяються за способом їх підключення до навантаження.

Інверторна топологія
Більшість сучасних AHF побудовано на основі інверторної топології 3-рівня NPC, яка має кілька переваг порівняно з AHF, побудованими на традиційній топології 2-рівня. У топології рівня 3- частота перемикання та напруга розподіляються між IGBT. Зменшене навантаження подовжує термін служби силової електроніки. Інвертор 3-рівня NPC створює форму вихідного сигналу, ближчу до синусоїдальної, що дозволяє зменшити фізичний розмір усієї системи AHF завдяки меншому LC-фільтру. Також досягається більш високий ККД, менші втрати та нижчий рівень шуму. Це значно знижує загальну вартість володіння.

Втрати
Залежно від конструкції та топології AHF можуть мати більші або менші втрати. Перевірка втрат є важливою, оскільки вони зменшать вартість життєвого циклу інвестицій. Зазвичай AHF мають близько 2-3% втрат (залежно від номінальної потужності). AHF, побудовані на 3-рівні інверторної топології NPC, мають менші втрати, ніж 2-рівень. Залежно від профілю користувача, зменшення втрат створює потенціал для значної фінансової економії, якщо LCC розраховується протягом кількох років.

Час реакції
Деякі явища, пов’язані з якістю електроенергії, відбуваються надзвичайно швидко, що вимагає ще швидшого пом’якшення. Якщо на процес впливають швидкі коливання напруги або перехідні процеси, дуже важливо оцінити загальний час відгуку AHF. Типовими застосуваннями, які потребують швидкого пом’якшення, є, наприклад, зварювальні машини, ліфти та крани.

Інтергармоніки
Інтергармоніки зазвичай викликані проблемами синхронізації. Якщо установка включає інтергармонічні джерела, слід проконсультуватися з виробником, оскільки не всі AHF можуть працювати з цим. Це поширена проблема з циклоконвертерами або деякими типами старих генераторів вітрових турбін.

Гармонійна компенсаційна здатність
Гармоніки можна побачити в парному та непарному порядку. Загальною потужністю для AHF є 25 або 50 гармоніка. Іноді є заява про здатність пом'якшити 51-шу гармоніку, яка не має великого значення, оскільки порядки гармонік 51-ї і вище не з'являються в електроенергетичних системах. Важливим питанням є те, що AHF може запропонувати можливість вибору гармонійного порядку для компенсації. Для деяких пристроїв можна вибрати весь спектр гармоній (від 1 до 50, непарні та парні), але для деяких інших можна вибрати лише кілька порядків гармонік. Залежно від програми здатність компенсувати певний гармонічний порядок є критичною проблемою, яка впливає на продуктивність усієї системи.

Електромагнітна сумісність (EMC)
У деяких країнах існують суворі вказівки щодо електромагнітної сумісності. Щоб бути впевненим, що AHF не створює перешкод, він повинен бути оснащений належним чином розробленим фільтром ЕМС.

Напруга
AHF пропонуються в діапазоні напруг, найпоширенішим є від 200 В до 690 В. Деякі виробники можуть виготовляти AHF для навіть вищої напруги, до 1000 В, без підвищувального трансформатора, що зменшує витрати та площу. Підключати AHF до систем середньої напруги можна за допомогою відповідного підвищувального трансформатора. Підвищувальні (або знижувальні) трансформатори можуть знизити ефективність компенсації через збільшення опору між AHF і мережею.

Визначте проблему
Якщо ви усуваєте несправності або обслуговуєте фільтри гармонік, першим кроком є ​​виявлення проблеми або симптому, який може вказувати на несправність або збій. Загальні ознаки проблем з фільтром гармонік включають надмірне нагрівання або шум від фільтра або його компонентів, перегорілі запобіжники, спрацьовані вимикачі, пошкоджені конденсатори, ненормальні показання або коливання напруги або струму, низький коефіцієнт потужності, низький ККД, несправність обладнання або збій через гармонічні перешкоди і коди помилок або сигнали тривоги від контролера фільтра або системи моніторингу.

Перевірте налаштування фільтра
Наступним кроком щодо усунення несправностей і обслуговування фільтрів гармонік є перевірка налаштувань і параметрів фільтра. Залежно від типу та моделі вашого фільтра, ви можете мати різні параметри та режими для налаштування роботи та продуктивності фільтра. Наприклад, деякі активні фільтри мають режим налаштування, який дозволяє встановити відповідь фільтра на певні порядок гармоній або частоти. Деякі гібридні фільтри мають режим перемикання, який дозволяє перемикатися між пасивним і активним фільтруванням або між різними конфігураціями пасивного фільтра. Вам слід проконсультуватися з інструкцією до фільтра або виробником щодо рекомендованих налаштувань і параметрів для вашого застосування та умов навантаження.

Виконуйте планове технічне обслуговування
Третій крок до усунення несправностей і обслуговування ваших фільтрів гармонік полягає в виконанні планових завдань з технічного обслуговування, щоб запобігти або зменшити ризик проблем і збоїв. Це включає очищення корпусу фільтра та компонентів, перевірку проводки та з’єднань, тестування компонентів на ознаки зносу або несправності, заміну несправних або зношених компонентів, оновлення мікропрограми або програмного забезпечення фільтра, якщо це необхідно, а також перегляд продуктивності та робочих даних. Ви повинні дотримуватися вказівок виробника щодо частоти та процедур виконання завдань з технічного обслуговування, а також зберігати записи про дії та результати для використання в майбутньому.

Усунення конкретних проблем
Четвертий крок до усунення несправностей і обслуговування ваших фільтрів гармонік полягає в усуненні конкретних проблем, які можуть виникнути під час експлуатації або обслуговування фільтра. Ці проблеми можуть включати перевантаження або недовантаження фільтра, резонанс фільтра або нестабільність фільтра. Перевантаження або недовантаження фільтра виникає, коли струм перевищує або падає нижче номінального значення, що спричиняє перегрів, спрацьовування або втрату ефективності фільтра. Це може бути викликано змінами в профілі навантаження, конфігурації системи або налаштуваннях фільтра. Резонанс фільтра виникає, коли імпеданс фільтра відповідає опору системи на певній гармонічній частоті, що призводить до збільшення гармонік напруги та струму. Нестабільність фільтра виникає через зворотний зв’язок або взаємодію з іншими фільтрами чи пристроями в системі.

Перевірте результати
П’ятий крок до усунення несправностей і обслуговування ваших фільтрів гармонік полягає в тому, щоб перевірити результати ваших дій і переконатися, що фільтр працює належним чином і ефективно. Ви повинні знову виміряти гармоніки напруги та струму на вході та виході фільтра за допомогою аналізатора якості електроенергії або вимірювача гармонік. Ви повинні порівняти результати з попередніми вимірюваннями та очікуваними значеннями. Слід також перевірити індикатори температури, шуму та стану фільтра, щоб підтвердити, що вони знаходяться в межах норми.

Zhejiang Nengrong Electric Power Equipment Co., Ltd. була заснована в 2007 році (раніше відома як Yueqing Zhongrong Power Compensation Equipment Co., Ltd.). Це високотехнологічне підприємство, яке займається моніторингом та контролем якості енергосистеми, компенсацією реактивної потужності, гармонічним контролем та обладнанням для захисту електроенергії. З моменту заснування ми завжди дотримуємося концепції «енергозбереження створює цінність, захист створює гармонію» і прагнемо надавати високоякісні продукти та комплексні рішення для користувачів у різних сферах для покращення якості електроенергії, оптимізації керування, економії енергії та зменшити споживання та захистити безпеку електромережі.