Moduly aktivního harmonického filtru na stěnu a stojan

Co jsou harmonické?

Harmonické označují přídavné frekvence přítomné v elektrickém systému, které jsou násobky základní frekvence. V ideálním energetickém systému je základní frekvence typicky 50 nebo 60 Hz, v závislosti na regionu. V důsledku přítomnosti nelineárních zátěží a jiných poruch však mohou být do systému zaneseny harmonické.

Harmonické z nelineárních zatížení

On-line zátěže, jako jsou výkonová elektronická zařízení (např. usměrňovače, invertory, frekvenční měniče), mohou způsobit zkreslení tvaru vlny, což má za následek harmonické proudy. Tyto harmonické proudy obsahují frekvence, které jsou celočíselnými násobky základní frekvence. Například 2. harmonická je dvojnásobek základní frekvence, 3. harmonická je trojnásobek základní frekvence a tak dále.

Jaké jsou účinky Harmonics?

Harmonické jsou frekvenční složky, které jsou celočíselnými násobky základní frekvence v elektrickém systému. V energetických systémech mohou být harmonické způsobeny nelineárními zátěžemi, jako jsou výkonová elektronická zařízení, pohony s proměnnou rychlostí a určité typy osvětlení. Tyto nelineární zátěže čerpají nesinusové průběhy proudu, což má za následek harmonické zkreslení průběhů napětí a proudu energetického systému.

Nejběžnější zařízení generující harmonické jsou uvedena níže: spínané zdroje napájení, svářečky, UPS, staré frekvenční měniče s tyristorovou technologií výkonového měniče, motorové pohony, měniče s řízenými usměrňovači, stejnosměrný regulátor pro stejnosměrné pohony, indukční pece.

Nejběžnější harmonická generující zařízení z nelineárních zátěží

Jaké jsou účinky Harmonics?

Účinky harmonických lze rozdělit do několika oblastí:

● Přehřátí zařízení: Harmonické proudy protékající transformátory, kabely a dalšími součástmi mohou způsobit zvýšené zahřívání v důsledku dodatečných ztrát spojených s harmonickými. To může vést ke snížení životnosti zařízení, zvýšeným nákladům na údržbu a dokonce k selhání zařízení.

● Zkreslení proudu a napětí: Harmonické proudy mohou způsobit zkreslení napětí, které vede ke zkreslenému průběhu napájecího napětí. To může ovlivnit citlivá elektronická zařízení, způsobit poruchy a zvýšenou chybovost. Neutrálním vodičem mohou také protékat harmonické proudy, což má za následek zkreslení neutrálního proudu a dodatečné zahřívání v nulovém vodiči.

● Rezonance: Harmonické mohou interagovat s impedancí systému a vytvářet rezonanční podmínky, kdy je odezva systému na určité frekvence zesílena. Rezonance může vést ke zvýšenému zkreslení napětí a proudu, poškození zařízení a nestabilitě systému.

● Snížení kvality napájení: Harmonické mohou vést ke špatné kvalitě napájení, včetně snížení účiníku, zvýšeného celkového harmonického zkreslení (THD) a zkreslené symetrie tvaru vlny. Tyto problémy mohou vést ke zvýšeným energetickým ztrátám, snížené účinnosti systému a zvýšeným nákladům na elektřinu.

● Interference: Harmonické mohou způsobovat elektromagnetické rušení (EMI) v komunikačních systémech, což ovlivňuje provoz citlivých zařízení, jako jsou telekomunikační systémy, audio/video systémy a datové sítě.

Ke zmírnění účinků harmonických lze přijmout různá opatření, včetně použití harmonických filtrů, navrhování a provozování energetických systémů s nízkým harmonickým zkreslením a dodržování příslušných norem a směrnic pro řízení harmonických.

Aktivní harmonický filtr Intone Power-AHF

Aktivní harmonický filtr Intone Power AHF je perfektním a komplexním řešením problémů s kvalitou energie v energetické síti, jako jsou harmonické jalový výkon a třífázová nevyváženost zátěže. Intone Power AHF, který je zapojen paralelně k elektrické síti, dokáže včas detekovat harmonickou vlnu v energetické síti, generovat proud pro kompenzaci fázové reverzace prostřednictvím měniče a dynamicky filtrovat harmonickou vlnu v energetické síti.

Aktivní harmonické filtry Intone Power-AHF jsou statické výkonové elektronické produkty, které využívají digitální logiku a polovodiče IGBT k syntéze proudového průběhu, který je injektován do elektrické sítě za účelem potlačení harmonických proudů způsobených nelineárním zatížením. AHF používají proudové transformátory k měření proudu zátěže za účelem určení obsahu přítomných harmonických proudů. Provoz AHF není ovlivněn různými formami zatížení a strukturami elektrické sítě. A neprodukují harmonické kmity spolu se systémem, čímž dosahují dokonale harmonické regulace při různém zatížení.

Vnitřní topologická struktura aktivního harmonického filtru

AHF mají také schopnost korigovat špatný výkonový faktor (DPF) a vyvážení síťového proudu. Korekce DPF může být poskytnuta buď pro přední (kapacitní) nebo zpožděné (induktivní) zátěže, které způsobují špatné DPF. Vyvážení síťového proudu je dosaženo měřením přítomného záporného proudu a injektováním inverzního záporného proudu. sekvenční proud pro vyrovnání proudu pro nadřazenou síť. Mezitím má Intone Power-AHF funkci kontroly nevyváženosti třífázového zátěžového proudu, a tak komplexně řeší různé záležitosti týkající se kvality energie v rozvodné síti.

Hlavní funkce

● Kombinace metody FFT a teorie okamžité síly

● Multifunkční – kombinace harmonického zmírnění, korekce účiníku (indukční i kapacitní výkon) a kompenzace nevyváženosti

● Široký rozsah filtrování harmonických: od harmonických 2. do 51. řádu

● Vynikající korekce nevyváženosti: Záporná i nulová sekvence zmírňuje neutrální proud

● Vysoká účinnost filtrování harmonických > 98,4 %

Hlavní funkce aktivního harmonického filtru

● Rychlá doba odezvy: méně než 5 ms

● Vysoká stabilita – zabrání rezonanci díky automatické eliminaci harmonických

● Široký rozsah vstupního napětí a frekvence se přizpůsobí drsnému elektrickému prostředí.

● Bez přetížení díky automatickému výstupu omezujícímu proud

● 7palcová nebo 10palcová dotyková obrazovka HMI pro programování a monitorování různých elektrických, PQ parametrů, alarmů a protokolů

● Možnost paralelního připojení: 12 modulů lze připojit paralelně

● Flexibilní použití: Modulární design zabudovaný do standardních nebo přizpůsobených skříní

● Přizpůsobivost prostředí: teplota 10 °C až 50 °C (bez snížení výkonu)

● Snadná instalace a údržba – Zásuvná instalace modulů AHF pro výměnu nebo rozšíření

● Ochrana hardwaru: Ochrana proti přepětí sběrnice V; Ochrana proti přepětí

● Softwarová ochrana: AC okamžitá nadproudová ochrana; AC Real nadproudová ochrana; V ochrana proti přepětí sběrnice;ochrana proti přepětí střídavého proudu;ochrana proti přepětí střídavého proudu,ochrana proti přehřátí;

Rackové a nástěnné moduly

Rackové moduly aktivního harmonického filtru Intone Power se týkají jednotek AHF, které jsou navrženy pro instalaci do racku nebo skříně. Tyto moduly obvykle obsahují nezbytné součásti, jako je výkonová elektronika, řídicí obvody a chladicí systémy, aby vykonávaly funkci kompenzace jalového výkonu. Moduly montované do stojanu se běžně používají v průmyslových aplikacích, datových centrech a rozsáhlých elektrických instalacích, kde je vyžadováno více jednotek AHF.

rackové moduly aktivního harmonického filtru

Nástěnné moduly Active Harmonic Filter jsou určeny pro instalaci přímo na stěnu nebo montážní povrch. Jsou to kompaktní jednotky, které integrují potřebné komponenty do jediného krytu, díky čemuž jsou vhodné pro menší aplikace nebo místa s omezeným prostorem. Nástěnné moduly AHF se běžně používají v komerčních budovách, kancelářích a menších elektroinstalacích.

nástěnné moduly aktivního harmonického filtru

Podpora modulů Intone Power-AHF: 15A,25A,30A,50A,75A,100A,125A,150A, od 220V do 690V, pro sítě 50Hz i 60Hz.

AHF moduly namontované na stojanu i na stěnu slouží ke stejnému účelu kompenzace jalového výkonu a stabilizace napětí. Volba mezi těmito dvěma závisí na konkrétních požadavcích instalace, dostupném prostoru a dalších faktorech, jako jsou potřeby škálovatelnosti a rozšiřitelnosti.

Výhody aktivního harmonického filtru

Vylepšená kvalita napájení

Nejviditelnější výhodou aktivních harmonických filtrů je zlepšení kvality napájení. Aktivním zmírňováním harmonických a korekcí účiníků tyto filtry zajišťují, že elektrické napájení je stabilní a čisté. To má za následek výrazné snížení zkreslení napětí, minimální riziko selhání zařízení a zlepšení celkového výkonu citlivých zařízení.

Energetická účinnost

Aktivní harmonické filtry mohou pomoci zlepšit energetickou účinnost několika způsoby. Snížením potřeby jalového výkonu z veřejné služby snižují energetické ztráty. Kromě toho umožňují zařízení pracovat efektivněji tím, že udržují účiník blízký jednotce. To se promítá do nižších účtů za energii a snížení ekologické stopy.

Výhody aktivního harmonického filtru

Výhody aktivního harmonického filtru

Přítomnost harmonických může být pro elektrické zařízení škodlivá. Může to vést k přehřívání, zkrácení životnosti zařízení a v některých případech ke katastrofálnímu selhání. Aktivní harmonické filtry hrají klíčovou roli při ochraně zařízení před těmito škodlivými vlivy a zajišťují, že majetek zařízení zůstane v dobrém provozním stavu.

Soulad se standardy

Mnoho zemí a regionů má zavedené přísné předpisy a normy k zajištění kvality elektrické energie. Aktivní harmonické filtry pomáhají zařízením splnit tyto požadavky tím, že účinně řídí účiník a harmonické zkreslení. Shoda nejenže zabraňuje potenciálním postihům, ale také zajišťuje spolehlivé a stabilní napájení.

Úspora nákladů

Zatímco s instalací aktivních harmonických filtrů, jako jsou SVG, jsou spojeny počáteční náklady, dlouhodobé úspory nákladů mohou být značné. Nižší účty za energii, snížené náklady na údržbu a prodloužená životnost zařízení, to vše přispívá k přesvědčivé návratnosti investic.

Typické aplikace aktivních harmonických filtrů

Aktivní harmonické filtry najdou uplatnění v různých průmyslových odvětvích a zařízeních, kde je kvalita energie a účinnost rozhodující. Některé typické aplikace zahrnují:

Výrobní zařízení

Výrobní prostředí má často velké množství nelineárních zátěží, jako jsou pohony s proměnnou frekvencí, svářečky a CNC stroje. Tyto zátěže jsou známé tím, že vytvářejí harmonické, které mohou vést k problémům s kvalitou napájení. Aktivní harmonické filtry se používají k zajištění stabilní kvality napájení, minimalizují prostoje zařízení a optimalizují spotřebu energie.

Aktivní harmonický filtr ve výrobních závodech

datová centra

Datová centra jsou vysoce citlivá na poruchy kvality elektrické energie. Jakékoli přerušení napájení může vést ke ztrátě dat a selhání systému. Aktivní harmonické filtry se používají k ochraně proti zkreslení napětí a zajištění nepřetržitého provozu kritické IT infrastruktury.

Aktivní harmonický filtr v datovém centru

Komerční budovy

V komerčních budovách existuje mnoho zátěží, včetně osvětlení, systémů HVAC a výtahů, které mohou způsobit problémy s kvalitou elektrické energie. Aktivní harmonické filtry pomáhají udržovat kvalitu energie, snižují náklady na energii a chrání systémy budov.

Aktivní harmonický filtr v systému HVAC

Obnovitelné energetické systémy

Vzhledem k tomu, že obnovitelné zdroje energie, jako je slunce a vítr, jsou stále více rozšířené, hrají aktivní harmonické filtry zásadní roli při zajišťování kvality vyrobené energie a dodávané do sítě. Pomáhají regulovat výstup těchto přerušovaných zdrojů energie, díky čemuž jsou spolehlivější a účinnější.

Aktivní harmonický filtr v nabíjecí stanici EV

Velké průmyslové závody

Velké průmyslové závody se širokou škálou strojů a procesů často čelí výzvám souvisejícím s kvalitou elektrické energie. Aktivní harmonické filtry se používají k řízení účiníku a zmírnění harmonických, což vede ke zlepšené účinnosti a ochraně zařízení.

Aktivní harmonický filtr v elektrických obloukových pecích