1. Prosjektbakgrunn

Med den økende bruken av vekselrettere, LED-belysningssystemer, frekvensomformere (VFD), UPS-systemer og annet kraftelektronisk utstyr i industriparker og kommersielle anlegg, har harmonisk forurensning i kraftdistribusjonsnettverket blitt stadig mer alvorlig.

 

Inspeksjoner av kraftverk avdekket at de harmoniske forvrengningsnivåene i flere kraftdistribusjonsrom overskred de tillatte grensene spesifisert av elektriske energimålesystemer. For å forbedre strømkvaliteten og sikre sikker systemdrift, ble det installert et Active Power Filter (APF) kabinett for harmonisk undertrykkelse og reaktiv effektkompensasjon.

 

2. Forstå harmoniske i kraftsystemer

2.1 Grunnleggende bølge og harmonikk

I standard kraftsystemer er den grunnleggende frekvensen av spenning og strøm i Kina 50Hz. De fleste moderne elektriske belastninger er imidlertid ikke-lineære belastninger, for eksempel:

• Frekvensomformere
• Invertere
• LED-drivere
• UPS-systemer
• Batteriladeutstyr
• Industrielle automatiseringsenheter

 

Disse enhetene genererer strøm- og spenningskomponenter med frekvenser som er heltallsmultipler av grunnfrekvensen (for eksempel 150Hz, 250Hz og 350Hz). Disse uønskede frekvenskomponentene er kjent som harmoniske.

Overtoner forvrenger standard sinusbølgeformen til kraftsystemet og påvirker den generelle kraftkvaliteten negativt.

 

 

2.2 Farer ved harmoniske

Overdreven harmoniske kan forårsake alvorlige problemer i elektriske systemer, inkludert:

• Økt effekttap i kabler og transformatorer
• Overoppheting av elektrisk utstyr
• Akselerert aldring av isolasjon
• Redusert levetid for kondensatorer og motorer
• Feil på sensitive elektroniske enheter
• Redusert effektfaktor
• Høyere energiforbruk
• Falsk utløsning av beskyttelsesanordninger
• Lang-drift under alvorlige harmoniske forhold kan føre til permanent skade på elektrisk utstyr og redusert systempålitelighet.

 

I henhold til nasjonal standardGB/T 14549-1993 - Strømkvalitet: Harmonics in Public Power Grid, de tillatte grensene for total harmonisk forvrengning (THD) i Kina er:

0,38 kV lavspenningssystem:-THD Mindre enn eller lik 5,0 %

6kV–10kV medium-spenningssystem:THD Mindre enn eller lik 4,0 %

 

3. Active Power Filter (APF) kabinett

3.1 Forskjellen mellom aktive og passive kraftfiltre

Active Power Filter (APF)

Et aktivt kraftfilter bruker halvlederenheter og intelligent kontrollteknologi for å overvåke harmoniske i sanntid. Den genererer automatisk omvendt kompensasjonsstrøm for dynamisk å eliminere harmoniske strømmer i strømnettet.

Sammenlignet med tradisjonelle filtreringsmetoder tilbyr APF-systemer:

• Sanntidsharmonisk kompensasjon
• Dynamisk respons
• Automatisk justering
• Mulighet for multi-harmonisk undertrykking
• Støtte for reaktiv effektkompensering

 

Passivt kraftfilter

Et passivt kraftfilter består hovedsakelig av kondensatorer, reaktorer og LC-filterkretser, som ligner på konvensjonelle reaktive effektkompensasjonsskap.

Passive effektfiltre kan bare undertrykke harmoniske av spesifikke frekvenser og har flere begrensninger:

• Faste kompensasjonsegenskaper
• Risiko for resonans
• Begrenset filtreringsområde
• Dårlig tilpasningsevne til skiftende belastningsforhold

 

Derfor er APF-skap mye foretrukket i moderne strømkvalitetsstyringssystemer.

 

3.2 Funksjonelle funksjoner til APF-skap

Bredt harmonisk filtreringsområde

• Undertrykker effektivt harmoniske fra 2. til 61. orden
• Justerbare harmoniske filtreringsmål
• Støtter tilpassede harmoniske kompensasjonsstrategier

 

Intelligent-sanntidskompensasjon

• Sporer dynamisk lastendringer
• Sender automatisk ut reverskompensasjonsstrøm
• Opprettholder stabil strømkvalitet kontinuerlig

 

RS485 kommunikasjonsgrensesnitt

• Støtter fjernovervåking og dataoverføring
• Kompatibel med intelligente strømstyringssystemer
• Praktisk for sentralisert drift og vedlikehold

 

Reaktiv effektkompensasjonsfunksjon

• Utfører harmonisk filtrering uavhengig uten å forårsake reaktiv effekt over-kompensasjon
• Utnytter gjenværende kapasitet for reaktiv effektkompensering
• Forbedrer systemets effektfaktor gjennom dynamisk filtrering

 

ImprovingStrømkvalitet og systempålitelighet

• Reduserer overoppheting av utstyr
• Forlenger levetiden til elektriske enheter
• Senker linjetap og energiforbruk
• Forbedrer den generelle kraftfordelingssikkerheten

 

Konklusjon

Ettersom harmonisk forurensning blir stadig mer vanlig i moderne industrielle og kommersielle kraftsystemer, har Active Power Filter (APF) kabinetter blitt en viktig løsning for harmonisk undertrykkelse og forbedring av strømkvaliteten.

 

Sammenlignet med tradisjonelle passive filtre, gir APF-systemer bredere harmoniske filtreringsområder, raskere responshastigheter, intelligent kompensasjon og integrerte reaktive effektkompensasjonsfunksjoner, noe som gjør dem ideelle for:

• Industrianlegg
• Næringsbygg
• Datasentre
• Sykehus
• Smarte produksjonsanlegg
• Fornybare energisystemer

 

Ved å effektivt redusere harmonisk forvrengning og forbedre effektfaktoren, bidrar APF-skap til å sikre sikrere, mer stabil og mer energieffektiv-drift av kraftsystemet