Шкаф активных фильтров гармоник
Обновлено: 28.04.2024
Компания «Хомов электро» имеет уникальную возможность оперативно и качественно помочь вам решить проблему с искажениями в электрической сети с помощью трехфазных и однофазных активных фильтров гармоник серии IPF. Это компактное, экономичное и законченное системное решение, которое создаёт возможность устранения гармоник в сети источника электропитания.
Активные фильтры гармоник IPF обеспечивают:
- выборочную компенсацию гармоник;
- прогнозирование тока гармоник;
- фильтрацию до 50-й гармоники;
- ослабление коэффициента гармоник до 98%;
- компенсацию реактивной мощности;
- контроль коэффициента мощности.
Трехфазные активные фильтры гармоник IPF 3 и IPF 4
Трехфазные активные фильтры гармоник IPF 3 c трехпроводной схемой подключения и IPF4 с четырехпроводной схемой подключения способствуют высокой эффективности фильтрации гармоник тока и понижению уровня шума и нагрева силового трансформатора.
Активные фильтры гармоник серии IPF благодаря параллельному подключению делают простым модификацию больших систем, тем самым сокращают расходы на техническое обслуживание.
Представленные здесь активные фильтры гармоник снабжены графическим ЖК-дисплеем с дистанционным управлением с помощью графического интерфейса и возможностью передачи данных через порт RS232.
Трехфазные активные фильтры гармоник IPF 3 и IPF 4
| Тип | Номинальное напряжение, В | Номинальный ток, А | Габаритные размеры, мм(ШхГхВ) |
|---|---|---|---|
| IPF3 -* 100 | 380, 440 | 100 | 800х800х2250** |
| IPF3 -* 200 | 380, 440 | 200 | |
| IPF3 -* 300 | 380, 440 | 300 | |
| IPF4 -* 100 | 380, 440 | 100 | 800х800х2250** |
| IPF4 -* 200 | 380, 440 | 200 | |
| IPF4 -* 300 | 380, 440 | 300 |
*- номинальное напряжение, например 380В – 38, 440В – 44
**- размеры могут быть изменены
Однофазные активные фильтры гармоник SPC15 и SPC 30
Модульное исполнение является уникальной особенностью однофазных активных фильтров серии SPС, которая обеспечивает монтаж в серверную стойку 19 дюймов (54 см) с возможностью расширения. Модульное расширение возможно до 500 А. Данные активные фильтры гармоник применяются при нагрузках, которые возникают на компьютерных серверах, импульсных источниках питания, инверторах, системах бесперебойного питания, ИТ-оборудовании. Обычно SPC 15 и SPC 30 размещается в больших компьютерных серверных центрах, банках данных, офисах, жилых помещениях, аэропортах, больницах.
Однофазные активные фильтры гармоник позволяют:
- решить проблемы, возникающих из-за качества энергоснабжения;
- предотвратить ложные срабатывания автоматического выключателя;
- обеспечить безопасности системы электроснабжения и снижение её стоимости;
- увеличить производительность путём добавления модулей.
Принцип работы однофазных активных фильтров гармоник
SPC представляет собой управляемый цифровым процессором однофазный активный силовой фильтр, в котором используется статистическая обработка и метод инжекции тока. SPC включает в себя выключатель, предохранитель, схему защиты от перенапряжений, фильтр синусоиды, конденсатор и процессорную схему управления. Процессор производит измерения мощности, потребляемой нелинейной нагрузкой в реальном времени, вычисляет параметры гармоник тока нагрузки и затем с помощью IGBT-ключей добавляет в сеть компоненты тока фазы. В результате работы SPC кривые напряжения и тока в системе электроснабжения имеют чистую синусоидальную форму.
Эффект от внедрения однофазных активных фильтров гармоник:
- работа с коэффициентом мощности, близким к единице ITDD менее 5%;
- устранение тока гармоник нулевой последовательности;
- предотвращение мерцаний и перенапряжений;
- предотвращение сбоев в работе сервера и системы бесперебойного питания;
- предотвращение нагрева и повреждения проводника нейтрали;
- предотвращение повреждений выключателя, предохранителя, катушки индуктивности, конденсатора;
- защита чувствительного оборудования от шумовых помех;
- улучшение характеристик трансформаторов;
- уменьшение потерь в системе;
- минимизация взаимных помех оборудования.
Однофазные активные фильтры гармоник SPC 15 и SPC 30
| Тип | Номинальное напряжение, В | Номинальный ток, А | Габаритные размеры, мм(ШхГхВ) |
|---|---|---|---|
| SPC 15 | 380, 440 | 15 | 483х420х220 |
| SPC 30 | 380, 440 | 30 |
Фильтры обеспечивают КГИ=5%
3DSP - мощные вычислительные возможности
CPLD - полное цифровое управление
IGBT- частота коммутации - до 35 кГц
AHF может отфильтровать до 95% гармоник, не вызывая резонанс в системе, и обеспечить КГИ
Возможно параллельное соединение для
более точного соответствия параметрам
системы
2)Коррекция коэффициента мощности (от -1 до 1).
3)Выравнивание 3-фазной нагрузки.
2)Коррекция коэффициента мощности (от -1 до 1).
3) Выравнивание 3-фазной нагрузки.
2) Коррекция коэффициента мощности (от -1 до 1).
3) Выравнивание 3-фазной нагрузки.
Активные фильтры гармоник 0,4-0,44 кВ
Активные фильтры гармоник (АФГ), также известные как динамические фильтрокомпенсирующие устройства (ДФКУ) - это самое современное комплексное решение проблемы некачественной электроэнергии в сетях любых объектов, выражающейся в перегрузке трансформаторов, увеличении потерь мощности, ускоренном старении оборудования, ложных срабатываниях устройств защиты и т.д. Для выяснения необходимости внедрения активных фильтров гармоник рекомендуем провести замеры
■ Повышенное напряжение в системе;
■ Большой ток в нейтрали;
■ Несимметрия напряжения и тока по фазам;
■ Резонансы между емкостной и индуктивной нагрузкой;
■ Дополнительные потери в линии и на трансформаторе;
■ Перегрев силового трансформатора и двигателей;
■ Выход из строя конденсаторов, подключенных к сети;
■ Повышенные вибрации в двигателях и снижение их ресурса;
■ Ложные срабатывания релейных защит.
АФГ (ДФКУ) изготавливаются в металлических корпусах порошковой окраски (IP 21-54), внутри которых расположены специальные IGBT - модули(IGBT - биполярный транзистор с изолированным затвором). Эти устройства полностью собраны на основе микросхем и не содержат подвижных частей. Принцип действия активного фильтра гармоник, изготовленного на базе таких модулей, заключается в создании в сети токов, противоположным по фазе токам гармоник. Мост широтно-импульсной модуляции преобразователя на основе IGBT мгновенно реагирует на изменения в электросети и поддерживает заданный уровень подавления гармоник даже несмотря на изменения амплитудных значений спектра гармонических искажений. Благодаря технологии быстрого преобразования Фурье, активный фильтр способен подавлять гармоники до 50-го порядка выборочно либо одновременно на усмотрение пользователя, а также приводить в соответствие с ГОСТ другие параметры электроэнергии. Активные фильтры - это единственные устройства повышения качества электроэнергии, которые способны автоматически менять свои собственные характеристики при изменении параметров сети.
-АФГ можно устанавливать параллельно с конденсаторными установками при наличии режекторных фильтров;
- АФГ не создает резонанс и не будет влиять на резонансные участки в энергосистеме;- Не следует путать активные фильтры гармоник АФГ и фильтровые конденсаторные установки КРМф с тиристорной коммутацией;
- АФГ имеют компактные габариты по сравнению с пассивными фильтрами гармоник;
- удобный интерфейс управляющего контроллера;
- каждый фильтровой модуль системы способен автоматически изменять свои параметры;
- Номинальный ток активного фильтра выбирается из расчета:
Iафг = 1,2 х Iном. х THDI(1/100%)
где Iном. - номинальный ток сети, THDI - уровень гармоник по току в долях
- устранение тока нейтрали;
- дополнительная функция быстрой компенсации реактивной мощности;
- подавление всего спектра высших гармоник - полная очистка сети;
- одновременное устранение несимметрии напряжения по фазам;
- компенсация просадок и скачков напряжения, уменьшение фликкер-эффекта;
- устранение перегрузки силового трансформатора;
- уменьшение потерь мощности;
- продление ресурса оборудования в сети;
- устранение ложных срабатываний устройств релейной защиты
*возможно изготовление активных фильтров на другие номинальные токи и напряжения
Фильтрокомпенсирующие устройства (ФКУ) 6, 10, 35 кВ
ФКУ или Силовые фильтры гармоник, также известные как пассивные фильтры гармоник,представляют собой особый тип конденсаторных установок, задачей которых является фильтрация гармоник совместно с компенсацией реактивной мощности. Фильтрокомпенсирующие устройства необходимы на предприятиях тяжелого машиностроения либо перерабатывающих производствах, где широко применяются дуговые плавильные печи, электролитические ванны высокого напряжения 6(10) кВ, а также другое энергоемкое оборудование с нелинейным характером потребления электроэнергии. Работа такого рода оборудования ЗАПРЕЩАЕТСЯ без наличия силовых фильтров гармоник.
Целью внедрения ФКУ является уменьшение реактивного сопротивления LC-цепочек до значений, близких к нулю, и шунтирование главной электрической сети (на частоте заданной гармоники). Фильтрокомпенсирующие установки представляют собой LC либо RLC цепочки, настроенные на резонанс с определенной гармоникой, порядок которой определяется заказчиком либо по результатам замеров. В стандартном исполнении фильтрокомпенсирующее устройство состоит из вводной ячейки, современных однофазных реакторов и нескольких батарей конденсаторов, устанавливаемых на металлических оцинкованных конструкциях. ФКУ огораживается сеткой для безопасности персонала, либо размещается в специализированном контейнере.
Различают несколько типов применяемых LC-фильтров. Узкополосные, одноконтурные фильтры (1) применяют и настраивают на резко выраженные гармоники, как правило низких порядков 3, 5, 7. На высоких частотах применяют режекторные фильтры (2) меньшей добротности, при этом используют шунтирующее реактор сопротивление R. Применение режекторных фильтров позволяет нивелировать присутствие гармоник в широком спектре высоких частот. Комплексное применение узкополосных и широкополосных фильтровых цепочек в составе силовых фильтров гармоник (ФКУ) позволяет в полной мере очистить электрическую сеть от гармонических искажений, вызванных потребителем.
Экономически целесообразно применение Фильтрокомпенсирующих установок на напряжение 6(10) кВ в связи с тем, что высоковольтные потребители создают меньший спектр гармонических искажений (где сильно выражены 3, 5, 7 гармоники и в меньшей степени гармоники более высших порядков) по сравнению с низковольтными потребителями. Поэтому технически и экономически выгоднее реализовать схему Фильтрокомпенсирующего устройства, настроенную на одну (две, три) гармоники, чем на широкий спектр гармоник потребителей 0,4 кВ.
Помимо фильтрации гармоник, Фильтрокомпенсирующие устройства выполняют компенсацию реактивной мощности потребителей на основной частоте (50 Гц). Поэтому силовые фильтры гармоник (Фильтрокомпенсирющие устройства) различают по реактивной мощности. Самое простое Фильтрокомпенсирующее устройство имеет статическую величину реактивной мощности, которую оно передает в главную электрическую сеть и настроено на подавление одной из гармоник (по требованию заказчика).
Компоновка элементов Фильтрокомпенсирующего устройства представлена справа. Вводная ячейка выполнена из листовой стали и имеет антикоррозионное покрытие. Внутри нее размещается вводной аппарат, управляющая, светосигнальная и защитная аппаратура. Блоки конденсаторов располагаются друг над другом и устанавливаются на опорные полимерные изоляторы. В состав блока входят косинусные высоковольтные конденсаторы (трех - или однофазные), закрепленные на стальной раме и соединенные сборными шинами. Все конденсаторы допускают длительную работу при повышении номинального напряжения на 10%. Однофазные реакторы с воздушным сердечником установлены на полимерных изоляторах и соединены с вводной ячейкой и конденсаторными блоками медными шинами. Индуктивность реактора варьируется от нескольких мГн до нескольких десятков мГн.
ПК «СлавЭнерго» при изготовлении фильтрокомпенсирующих устройств применяет трехфазные конденсаторы для ФКУ устройств небольшой мощности и однофазные для составления блоков большой мощности (параллельные и последовательные соединения). В отдельных случаях, силовые фильтры гармоник (Фильтрокомпенсирующие устройства) большой мощности могут комплектоваться специальной схемой для сигнализации выхода из строя отдельных конденсаторов (пробой, потеря емкости) и отключения ФКУ - так называемой схемой небалансной защиты.
Фильтровые реакторы с воздушным сердечником имеют высокую линейность индуктивности (L), зависящую от его геометрии и количества витков. Необходимость их использования в конструировании силовых фильтров гармоник была обусловлена потребностью в стабильности частоты фильтра для всех режимов работы Фильтрокомпенсирующего устройства.
Воздушные фильтровые электрические реакторы представляют собой катушки многожильного провода, намотанные на армирующий каркас. Параметры проводников подбираются для каждого типономинала реактора. Основание реактора имеет высокую механическую прочность и антикоррозийную обработку, что позволяет размещать его на открытом воздухе. Конструкцией реактора гарантирована его безотказная работа в условия загрязненных сред и низких температур. Для каждого реактора предусмотрена возможность регулировки индуктивности (схоже с трансформаторам) с помощью регулировочных отпаек в его обмотке.
- гармоники (для подавления)
- реактивная мощность силового фильтра на основной частоте (50 Гц)
- размещение ФКУ
* Возможно изготовление Фильтрокомпенсаторов ступенчатого типа для случаев пошаговой компенсации реактивной мощности потребителей с фильтрацией гармоник.
Фильтровые конденсаторные установки 0,4 - 10,5 кВ
Конденсаторные установки с антирезонансными дросселями (фильтрами гармоник) производятся как на низкое напряжение (0,4 кВ), так и на высокое (6,3/10,5 кВ). В любом из этих случаев они необходимы, если общий уровень несинусоидальности напряжения превышает 4%, либо по уровням гармоник № 3, 5 и 7 - более 3 %.
Наиболее распространённые аббревиатуры: КРМФ, УКМФ, УКРМФ. Предназначены для эффективной работы в сетях с высоким уровнем нелинейных искажений совместно с частотными преобразователями, устройствами плавного пуска и другого оборудования, генерирующего появление высших гармоник и нелинейности в сети. В данном случае на каждую ступень компенсатора устанавливаются специальные фильтры гармоник (антирезонансные дроссели) для защиты конденсаторных батарей от присутствующих в сети гармонических составляющих.
Принцип их работы в расстройке контура "силовой трансформатор - установка" во избежание появления резонансных явлений и пробоя конденсаторов. Главной особенностью фильтровых компенсирующих устройств как правило является защита от перегрузок конденсаторных батарей и частичное подавление гармоник, близких к частоте расстройки. При заказе данных устройств необходимо чётко понимать, что в первую очередь требуется от фильтров: защитить конденсаторы от перегрузки гармониками или полностью очистить сеть. Для полной очистки сети от гармоник применяются другие производимые заводом "СлавЭнерго" установки: фильтрокомпенсирующие устройства для сетей 6, 10, 35 кВ и активные фильтры гармоник (АФГ) для сетей до 0,69 кВ.
Дроссель для фильтровой конденсаторной установки подбирается с учетом многих факторов, учитывая не только сами величины, типы гармоник, но и степень их влияния на систему "конденсаторная установка-силовой трансформатор".
В конденсаторных установках КРМФ производства компании "СлавЭнерго" применяются сухие реакторы (производство Германия) следующих частот расстройки:
- 134 Гц - 14 % (защита конденсаторов от всех гармоник и частичное подавление 3-ей гармоники);
- 189 Гц - 7 % (защита конденсаторов от гармоник начиная с 5-ой и частичное ее подавление);
- 210 Гц - 5,67 % (защита конденсаторов от гармоник начиная с 7-ой и частичное ее подавление)
Получить более подробную информацию об используемых дросселях Вы можете здесь
Для того, чтобы специалисты компании "СлавЭнерго" могли дать Вам правильные рекомендации по типу и частоте расстройки фильтров конденсаторной установки КРМФ, необходимой к внедрению, им необходимо получить от Вас заполненный опросный лист либо, как минимум, следующие данные: значения токов гармоник по порядкам: 3-я, 5-я, 7-я; мощность силового трансформатора на предприятии, тип нагрузки в сети.
Кроме того, СлавЭнерго имеет возможность провести обследование электросети Вашего предприятия на предмет наличия гармоник с выдачей отчета и рекомендациями наших специалистов касательно типа необходимых конденсаторных установок, фильтров, других мероприятий по улучшению параметров электросети и повышению энергоэффективности.
С техническими характеристиками и вопросом актуальности применения антирезонансных дросселей Вы можете ознакомиться на странице дроссели для фильтровых конденсаторных установок
Бесплатную техническую консультацию по УКМФ либо другим компенсаторам реактивной мощности Вы сможете получить, связавшись с нами через форму связи или по телефонам
* массогабаритные показатели КРМФ на напряжения 6-10 кВ просьба уточнять в отделе продаж
Климатические исполнения УКРМФ и других фильтровых установок: У1, У3, УХЛ 4.2 - любые по желанию заказчика. Напряжения используемых низковольтных конденсаторов - как правило 480, 525 В, высоковольтных конденсаторов - от 6,3 кВ до 12,5 кВ в зависимости от типа реактора. Обращаем Ваше внимание на то, что компания СлавЭнерго может оснащать фильтрами гармоник как низковольтные, так и высоковольтные конденсаторные установки. Более подробную информацию Вы можете получить, связавшись с отделом продаж.
** ВАЖНО! В таблице представлены не все позиции.
Возможно изготовление установок любых других мощностей, напряжений, шагов регулирования и габаритных размеров.
СлавЭнерго также предлагает следующие виды компенсирующих устройств низкого напряжения 0,4 кВ - 0,69 кВ:
>>Нерегулируемые низковольтные конденсаторные установки УК, УК1, КРМ (коммутация вручную путем включения и отключения вводного выключателя нагрузки)
>>Тиристорные (быстродействующие) низковольтные конденсаторные установки КРМТ, ТКРМ (вместо магнитных контакторов используются полупроводниковые тиристорные пускатели).
>>Автоматические низковольтные конденсаторные установки КРМ (УКМ58, УКРМ, АКУ) - 0,4 (0,69) кВ (автоматическая коммутация конденсаторных секций при помощи микропроцессорного регулятора реактивной мощности)
Читайте также: