Inomax Ενεργός Αρμονικός Φίλτρος Ορυχεία και Λιπαρά Νερό Αρμονικό Φίλτρο Schneider

Εισαγωγή για τα αρμονικά φίλτρα

Τα αρμονικά φίλτρα, όπως και οι υπερήρωες, προστατεύουν τα συστήματα ενέργειας, πολεμούν τους επιβλαβείς αρμονικούς που μπορούν να καταστρέψουν την ποιότητα της παροχής ενέργειας.Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι αυτών των προστατευτικών.: ενεργά αρμονικά φίλτρα και παθητικά αρμονικά φίλτρα.

Η κατανόηση των αρμονικών και η επίδρασή τους στα ενεργειακά συστήματα

Οι αρμονικές σε συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας αναφέρονται σε ρεύματα ή τάσεις με συχνότητες που είναι ακέραιοι πολλαπλάσιοι της βασικής συχνότητας ισχύος.Η δεύτερη αρμονική θα ήταν στα 120 Hz.Η ηλεκτρική ενέργεια που τροφοδοτείται σε μια ιδιότητα μπορεί να μην είναι πάντα "καθαρή" και οι ιδιότητες μπορούν να υποστούν αρμονικές.όπως ηλεκτρονικές συσκευές που αντλούν ρεύμα σε παλμούς αντί για ένα ομαλό κύμα.

Αυτή η ξαφνική αλλαγή στη ροή του ρεύματος εισάγει αρμονικά ρεύματα στο σύστημα ενέργειας, που μπορεί να προκαλέσει διάφορα προβλήματα ποιότητας ενέργειας.ανισορροπίες τάσης ή ρεύματος μεταξύ των ηλεκτρικών φάσεωνΜπορείτε να παρατηρήσετε αυτά τα προβλήματα από σημάδια όπως αναβοσβήνουν τα φώτα, υπερθέρμανση μετασχηματιστές,και τα σπασμένα που περιπλανιούνται συχνά..

Η κατάσταση των αρμονικών στο σύστημά σας αντιπροσωπεύεται από την συνολική αρμονική διαστρέβλωση (Total Harmonic Distortion, THD), ένα μέτρο όλων των αρμονικών επιδράσεων.Συνήθως μετράται μέχρι το 50ο πολλαπλάσιο της συχνότητας βάσης του συστήματος ενέργειας., η οποία είναι 3kHz ή, σύμφωνα με ορισμένες κατευθυντήριες γραμμές, ο 40ος πολλαπλασιαστής (2,4kHz).

Η κακή ποιότητα ισχύος λόγω των αρμονικών μπορεί να προκαλέσει διάφορα προβλήματα, όπως:

Αυξημένη κατανάλωση ενέργειας που οδηγεί σε υψηλότερους λογαριασμούς εγκατάστασης και κοινών υπηρεσιών.
Υπερθέρμανση εξοπλισμού.
Μειωμένη κερδοφορία.
Πιθανή ζημιά στον εξοπλισμό σας.
Υπερθέρμανση σε ουδέτερους αγωγούς και μετασχηματιστές διανομής.
Μειωμένη αξιοπιστία εξοπλισμού και διάρκεια ζωής.
Αυξημένα αιτήματα συντήρησης και χρόνος διακοπής.
Αύξηση του κόστους ηλεκτρικής ενέργειας.

Αυτές οι πρόσθετες συχνότητες στρεβλώνουν το κύμα sinus AC σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα και μπορούν να έχουν σοβαρές συνέπειες, συμπεριλαμβανομένης της μείωσης της ζωής του εξοπλισμού σας.Τώρα που συζητήσαμε τις επιπτώσεις των αρμονικών στα συστήματα ενέργειας ας συζητήσουμε πώς τα αρμονικά φίλτρα μπορούν να βοηθήσουν στην αντιμετώπιση αυτών των προβλημάτων.

Βασικά στοιχεία του ενεργού αρμονικού φίλτρου

Τα ενεργά αρμονικά φίλτρα (AHF) αποτελούν μια σύγχρονη απάντηση στο πρόβλημα των αρμονικών στρεβλώσεων στα συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας.Μια κεντρική μονάδα επεξεργασίας (CPU) παράγει ένα αρμονικό ρεύμα που αντιτίθεται στο μετρούμενο φάσμαΕισάγει αυτό το αντιδραστικό ρεύμα στο σύστημα σε πραγματικό χρόνο, εξουδετερώνοντας αποτελεσματικά όλες τις υπάρχουσες αρμονικές.

Μπορούμε να κατηγοριοποιήσουμε τα ενεργά φίλτρα σε τρεις τύπους, το καθένα με τα μοναδικά του οφέλη:

Ενεργά φίλτρα μετατόπισης:

Αυτά συνδέονται παράλληλα με το φορτίο και εκτιμούν το αρμονικό ρεύμα από το φορτίο.
Ενεργά φίλτρα σειράς:

Τα εν λόγω συστήματα συνδέονται κατά σειρά με το σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας και εισάγουν τάση που ακυρώνει την αρμονική τάση στο σύστημα.
Τα κύρια πλεονεκτήματα των ενεργών φίλτρων έγκουν στην ικανότητά τους να αυξάνουν τον συντελεστή ισχύος.τους καθιστώντας μια εξελιγμένη λύση για το αρμονικό φίλτροΤα ενεργά φίλτρα μπορούν να προσαρμοστούν σε μεταβαλλόμενες αρμονικές επιρροές και να φιλτράρουν πολλές αρμονικές συχνότητες ταυτόχρονα.Χρησιμοποιούν εξελιγμένη ηλεκτρονική ισχύ και αλγόριθμους ελέγχου για να μειώσουν δυναμικά την αρμονική στρέβλωση., εισάγοντας αντισταθμιστικά ρεύματα στο σύστημα ενέργειας.

Τα ενεργά φίλτρα έχουν αρκετά πλεονεκτήματα έναντι των παθητικών φίλτρων:

Μπορούν να εξαλείψουν πολλές αρμονικές ταυτόχρονα.
Προσαρμόζονται στις αλλαγές στη συχνότητα του συστήματος ενέργειας και στο αρμονικό φάσμα.
Δεν δημιουργούν προβλήματα συντονισμού στο σύστημα, σε αντίθεση με τα παθητικά φίλτρα.
Δημιουργούν ενεργά ένα ρεύμα αντίστροφης αντιστάθμισης που ακυρώνει διάφορα αρμονικά συστατικά, βελτιώνοντας έτσι τις παραμέτρους ποιότητας ισχύος όπως η ρύθμιση της τάσης και η ανισορροπία.
Τα AHF, επίσης γνωστά ως Active Power Filters (APF), αντιπροσωπεύουν ένα νέο είδος ηλεκτρονικού εξοπλισμού ισχύος.

Τα AHF είναι προσαρμοστικά και μπορούν να ανταποκριθούν σε ένα ευρύ φάσμα αρμονικών συχνοτήτων.καθιστώντας τους μια ευπροσάρμοστη λύση για διάφορες διαμορφώσεις συστήματος ισχύοςΟι διακυμάνσεις τάσης και οι αρμονικές μπορούν να προκαλέσουν διαταραχές στο δίκτυο και να οδηγήσουν σε υπερθέρμανση και κλιμάκωση των λογαριασμών ενέργειας.που παράγουν αποτέλεσμα καλύτερο από 5% συνολικής αρμονικής στρέβλωσης (THD) σε όλο το εύρος φορτίου, βελτιώνοντας τον συντελεστή ισχύος και εξισορροπώντας το φορτίο και στις τρεις φάσεις, εάν απαιτείται.

Με την προσαρμοστική τους φύση και την ανώτερη τεχνολογία, τα ενεργά αρμονικά φίλτρα παρέχουν μια αποτελεσματική λύση στις προκλήσεις που θέτουν οι αρμονικές στρεβλώσεις στα συστήματα ενέργειας.Θα εξετάσουμε τώρα τα βασικά στοιχεία των Παθητικών Χαρμονικών Φιλτρών και τη σύγκρισή τους με τα Ενεργά Χαρμονικά Φιλτρά.

Βασικά στοιχεία του παθητικού αρμονικού φίλτρου

Τα παθητικά αρμονικά φίλτρα (PHF) λειτουργούν με βάση τις βασικές αρχές της θεωρίας των ηλεκτρικών κυκλωμάτων.Αυτά τα συστατικά συνεργάζονται με διαφορετικούς τρόπους για να δημιουργήσουν ένα συγκεκριμένο αποτέλεσμα φιλτραρίσματος.

Η επιτυχία ενός PHF στην απομάκρυνση των αρμονικών εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από το σχεδιασμό και τη θέση του στο σύστημα ενέργειας.και χωρητικότητα για να δημιουργηθεί το επιθυμητό αποτέλεσμα φιλτραρίσματοςΓια την καλύτερη αρμονική εξάλειψη, τοποθετήστε το φίλτρο κοντά στην αρμονική πηγή.

Η εργασία ενός PHF είναι να επιτρέπει ορισμένες συχνότητες και να εμποδίζει άλλες.Τα PHF είναι σχεδιασμένα για να "παγιδεύουν" αρμονικές συχνότητεςΑυτό επιτυγχάνεται κάνοντας την αντίσταση του φίλτρου υψηλή στις αρμονικές συχνότητες και χαμηλή στην βασική συχνότητα.

Υπάρχουν διάφοροι τύποι PHF, ο καθένας με τη μοναδική του ανταπόκριση στις συχνότητες και τις ρυθμίσεις κυκλωμάτων.

Φίλτρα μονοδιάθεσης
Δύο διπλής ρύθμισης φίλτρα
Φίλτρα υψηλής διέλευσης
Παρόλο που τα PHF είναι σχετικά απλά και οικονομικά αποδοτικά, δεν προσφέρουν την ευελιξία των ενεργών αρμονικών φίλτρων (AHF).

Τα PHF χρησιμοποιούν παθητικά συστατικά όπως αντιδραστήρες και πυκνωτές, τα οποία ρυθμίζονται σε μια συγκεκριμένη συχνότητα για να φιλτράρουν ένα συγκεκριμένο αρμονικό μέρος και να μειώσουν τις συναφείς αρμονικές.Επίσης αντισταθμίζουν την ενεργειακή ενέργεια.Ας τους συγκρίνουμε με τους ενεργούς τους.

Σύγκριση αποδοτικότητας
Αρκετοί παράγοντες μπορούν να επηρεάσουν την απόδοση τόσο των ενεργών αρμονικών φίλτρων (AHF) όσο και των παθητικών αρμονικών φίλτρων (PHF), συμπεριλαμβανομένων των ειδικών αρμονικών συχνοτήτων στο σύστημα, των συνθηκών φόρτωσης,Τόσο τα AHF όσο και τα PHF διαδραματίζουν καθοριστικό ρόλο στη μείωση των αρμονικών στα συστήματα ηλεκτροπαραγωγής, αλλά λειτουργούν διαφορετικά και προσφέρουν διαφορετικά επίπεδα απόδοσης.Ας εξερευνήσουμε πώς αυτές οι διαφορές επηρεάζουν την αποτελεσματικότητά τους.

Παρακάτω παρατίθενται ορισμένες βασικές διαφορές μεταξύ AHF και PHF:

Τα AHF μπορούν να μειώσουν πολλές συχνότητες ταυτόχρονα.
Τα PHF συνήθως φιλτράρουν μεμονωμένες αρμονικές.
Τα AHF μπορούν να προσαρμόζονται ενεργά στις αλλαγές του αρμονικού ρεύματος του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας εντός ορισμένου εύρους.
Οι PHF μπορούν να μειώσουν μόνο τις αρμονικές σταθερών τάξεων (3,5,7) εντός ορισμένου εύρους συχνοτήτων.
Όσον αφορά την ασφάλεια, τα AHF αποφεύγουν το υπερφόρτωμα όταν επιτυγχάνεται το όριο του ενεργού φίλτρου, σε αντίθεση με τα PHF.Αυτό μας φέρνει σε μια σημαντική εξέταση όταν συγκρίνουμε τα δύο.

Επομένως, ενώ τόσο τα AHF όσο και τα PHF διαδραματίζουν τους ρόλους τους και προσφέρουν οφέλη, είναι σαφές ότι τα AHF προσφέρουν ανώτερη αποτελεσματικότητα και ασφάλεια στη διαχείριση στρεβλώσεων του συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας.

Σύγκριση κόστους

Η επιλογή μεταξύ ενεργών και παθητικών αρμονικών φίλτρων είναι ζωτικής σημασίας για την επιχείρησή σας, επειδή έχουν διαφορετικές επιπτώσεις στο κόστος.

Στην πρώτη ματιά, τα AHF μπορεί να φαίνονται ακριβότερα για μια εφαρμογή με μία μονάδα κίνησης.Αυτό συμβαίνει επειδή ένα AHF μπορεί να διορθώσει πολλά φορτία, καθιστώντας έτσι μια πιο οικονομική επιλογή μακροπρόθεσμα.

Αντίθετα, τα PHF είναι συνήθως πιο οικονομικά αποδοτικά για εφαρμογές με μεγάλο, ενιαίο, μη γραμμικό φορτίο.εάν η σταθερή απόδοση έχει την μεγαλύτερη σημασίαΠαρά το υψηλότερο αρχικό κόστος, τα AHF μπορούν να μειώσουν σημαντικά τα έξοδα ενέργειας και να εξασφαλίσουν συνεπή παραγωγή, αυξάνοντας το καθαρό εισόδημα της επιχείρησής σας.

Θα πρέπει να λάβετε υπόψη παράγοντες όπως οι ειδικές αρμονικές συχνότητες στο σύστημα σας, οι συνθήκες φόρτωσης και ο σχεδιασμός και η τοποθέτηση των φίλτρων όταν αποφασίζετε μεταξύ AHF και PHF.

Ενώ πρέπει να εξετάσετε την αρχική επένδυση και τα μελλοντικά έξοδα συντήρησης, είναι επίσης κρίσιμο να λάβετε υπόψη τις ειδικές ανάγκες του συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας σας όταν αποφασίζετε μεταξύ AHF και PHF.Ας μετακινήσουμε την προσοχή μας στην υποστήριξη των φίλτρων..

Διατήρηση

Τόσο τα ενεργά όσο και τα παθητικά αρμονικά φίλτρα παρουσιάζουν μοναδικά πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα όσον αφορά τη συντήρηση.προκαλώντας υπερθέρμανση και δημιουργώντας προκλήσεις στο μέγεθος λόγω της απρόβλεπτης επίδρασής τους.

Ορισμένα σύγχρονα PHF, τα οποία οι τεχνικοί τοποθετούν στην ψυχρή πλευρά των ευρύτατα συνδεδεμένων ηλεκτρικών υποπεδίων και των εφαρμογών εδάφους, είναι παθητικά και επαγωγικά.Οι συσκευές αυτές δεν απαιτούν ηλεκτρικά εξαρτήματα τρίτων, εξαλείφοντας την ανάγκη συντήρησης.

Τα ενεργά αρμονικά φίλτρα (AHFs), γνωστά επίσης ως μονάδες αρμονικής διόρθωσης (HCUs), προσφέρουν μια πιο εξελιγμένη λύση για τη διαχείριση στρεβλώσεων του συστήματος ενέργειας.Τα AHF μπορούν να προσαρμόζονται και να αντιδρούν σε ένα ευρύ φάσμα αρμονικών συχνοτήτωνΗ προσαρμοστικότητα αυτή τους καθιστά ευέλικτη λύση για διάφορες διαμορφώσεις του συστήματος ενέργειας.

Ένα σύστημα ενεργού αρμονικού φίλτρου αποτελείται από τρία κύρια μέρη:

- Μια μονάδα που ανιχνεύει αρμονικές
- Μια μονάδα ελέγχου.
- Μονάδα γέφυρας μετατροπέα.

Ωστόσο, η συντήρηση των AHF δεν είναι τόσο απλή.Η πολυπλοκότητά τους και η ενσωμάτωση ηλεκτρονικών συστημάτων ισχύος ενδέχεται να απαιτούν συχνότερη συντήρησηΗ συγκεκριμένη συχνότητα αυτής της συντήρησης εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από το μοντέλο AHF και τις οδηγίες του κατασκευαστή.

Από την άλλη πλευρά, τα παθητικά φίλτρα χρησιμοποιούν μια πιο αργή μέθοδο γνωστή ως εναλλαγή επαγγελλόμενων.μείωση της αρμονικής επίδρασης φιλτραρίσματος.

Όσον αφορά τα λειτουργικά έξοδα:

Τα ενεργά αρμονικά φίλτρα ενδέχεται να συνεπάγονται υψηλότερα έξοδα λόγω της ανάγκης συνεχούς παρακολούθησης και συντήρησης.Οι τακτικοί έλεγχοι και οι ρυθμίσεις είναι κρίσιμες για να διασφαλιστεί ότι το φίλτρο συνεχίζει να λειτουργεί με βέλτιστο τρόπο καθώς οι συνθήκες του συστήματος ισχύος αλλάζουν με την πάροδο του χρόνου.
Η εγκατάσταση ενός παθητικού αρμονικού φίλτρου σε κάθε κινητήρα μπορεί να είναι μια λιγότερο ενοχλητική μέθοδος αντιστάθμισης, καθώς δεν απαιτεί συνεχή συντήρηση.
Μετά την εξέταση των πτυχών συντήρησης, η επόμενη εξέταση είναι η προσαρμοστικότητα και η ευελιξία αυτών των φίλτρων.