Der Stromqualitätsbericht kommt, und eine Zahl erregt sofort die Aufmerksamkeit aller:
Thdi: 32%.
Die nächsten Fragen kommen meist schnell:
Ist 32% THDi zu hoch?
Brauchen wir einen aktiven harmonischen Filter??
Wenn wir das tun, Welche AHF-Größe sollten wir angeben??
Ein hoher THDi-Wert verdient Aufmerksamkeit, Aber es allein beantwortet keine dieser Fragen.
Es zeigt an, dass die aktuelle Wellenform an einem bestimmten Messpunkt und unter einer bestimmten Betriebsbedingung erheblich verzerrt war. Es sagt Ihnen nicht, wie viel Oberschwingungsstrom kompensiert werden muss, ob die gesamte Anlage den gleichen harmonischen Zustand aufweist, oder ob ein Active Harmonic Filter unbedingt die richtige Lösung ist.
Diese Unterscheidung ist wichtig, da ein AHF letztendlich in Ampere des Kompensationsstroms dimensioniert wird, nicht in Prozentpunkten von THDi.
Wenn Sie bereits einen Netzqualitätsbericht vor sich haben, Beginnen Sie nicht mit dem Filterkatalog. Beginnen Sie mit dem Bericht.
In diesem Handbuch
- Wo wurde der THDi gemessen??
- Wie hoch war die Betriebslast??
- Wie viel Oberschwingungsstrom ist tatsächlich vorhanden??
- Welche harmonischen Ordnungen dominieren??
- Verursachen Oberschwingungen wirklich das gemeldete Problem??
- Was passiert mit THDv??
- Was ist das eigentliche Minderungsziel??
Beginnen Sie mit dem Bericht, Nicht das AHF-Rating
Angenommen, Ihr Analysebericht zeigt Folgendes an:
| Parameter | Gemessener Wert |
|---|---|
| Systemspannung | 400 V |
| RMS-Strom | 180 A |
| Thdi | 32% |
| THDv | 3.1% |
| Leistungsfaktor | 0.95 |
| Dominante Harmonische | 5und 7 |
Auf den ersten Blick, 32% THDi scheint die wichtigste Zahl zu sein.
Allerdings liegen hier nicht genügend Informationen vor, um eine AHF zu spezifizieren.
Wir wissen immer noch nicht, wo der Analysator angeschlossen war, welche Geräte zu diesem Zeitpunkt in Betrieb waren, ob 180 A steht für leichte Last oder normale Produktion, oder welches elektrische Problem das Projekt tatsächlich lösen möchte.
Die erste Aufgabe besteht also nicht darin, eine AHF-Größe zu berechnen. Es geht darum zu verstehen, was die Messung tatsächlich darstellt.
1. Wo wurde der hohe THDi gemessen??
Der gleiche THDi-Prozentsatz kann sehr unterschiedliche Bedeutungen haben, je nachdem, wo der Analysator angeschlossen ist.
- einen individuellen VFD-Eingang;
- ein Motorkontrollzentrum;
- ein Produktionslinienverteiler;
- eine Transformatorsekundärseite;
- eine Haupt-NS-Schalttafel;
- oder der Punkt der gemeinsamen Kopplung.
Zum Beispiel:
THDi = 38% am Eingang eines VFD
gibt nützliche Informationen zu diesem VFD.
Aber das bedeutet nicht:
THDi = 38% für die gesamte Anlage im PCC.
Anstatt also nur „THDi = 38 %“ aufzuzeichnen, sollte uns der Bericht auch sagen: „THDi = 38%, gemessen am VFD-Eingang.“ Dieser zusätzliche Satz kann die Interpretation des Ergebnisses völlig verändern.
Bevor es weitergeht, drei Dinge bestätigen: wo die Messung durchgeführt wurde, Welche Lasten befinden sich stromabwärts von diesem Punkt?, und ob wir eine Maschine evaluieren, eine Produktionslinie, oder das gesamte elektrische System.
Wenn der Bericht den Messpunkt nicht eindeutig identifiziert, Dies sollte geklärt werden, bevor mit der Dimensionierung der Ausrüstung begonnen wird.
2. Wie hoch war die Last, als der THDi aufgezeichnet wurde??
Ein hoher THDi-Prozentsatz sollte niemals unabhängig vom Betriebszustand sein, in dem er gemessen wurde.
Betrachten Sie dieselbe Produktionslinie zu zwei unterschiedlichen Zeiten.
Schwachlastbetrieb: Laststrom 90 A, Thdi 34%.
Normale Produktion: Laststrom 420 A, Thdi 18%.
Wenn wir nur den Prozentsatz betrachten, Der erste Zustand scheint schlimmer zu sein. Dies bedeutet jedoch nicht automatisch, dass der AHF entsprechend dimensioniert werden sollte 34% Lektüre.
THDi wird relativ zum während der Messung vorhandenen Grundstrom ausgedrückt. Wenn der Grundstrom im Schwachlastbetrieb sinkt, Der THDi-Prozentsatz kann auch dann ansteigen, wenn der absolute Oberschwingungsstrom nicht proportional angestiegen ist.
Die sinnvollere Frage lautet nicht: „Wann war der THDi am höchsten?“?" Es ist: Unter welchen Betriebsbedingungen erzeugt das System den Oberschwingungsstrom, der tatsächlich kompensiert werden muss??
Wenn sich die Anlagenlast zwischen den Inbetriebnahmen erheblich ändert, normale Produktion, Spitzenproduktion, Nachtbetrieb oder Chargenwechsel, Ein Screenshot des Analysegeräts stellt möglicherweise nicht den Zustand dar, der am wichtigsten ist.
3. Hören Sie auf, nur auf Prozentsätze zu achten – schauen Sie sich den harmonischen Strom in Ampere an
Dies ist einer der häufigsten Verwirrungspunkte bei einem AHF-Projekt.
Ein Kunde sendet: „THDi = 30%. Bitte geben Sie eine AHF an.“
Ein Active Harmonic Filter wird jedoch nicht in THDi-Prozentpunkten bewertet. Die AHF-Kapazität wird normalerweise in Kompensationsstrombewertungen besprochen, z 50 A, 100 A, 150 Ein oder 200 A.
Daher muss das Projekt schließlich vom prozentualen zum harmonischen Strom in Ampere übergehen.
System A: Laststrom 80 A, Thdi 30%.
System B: Laststrom 600 A, Thdi 30%.
Der THDi-Prozentsatz ist identisch. Die Entschädigungspflicht besteht eindeutig nicht.
Deshalb ist „THDi 30%, Verwenden Sie daher a 100 Bei einem „AHF“ handelt es sich nicht um eine vollständige technische Dimensionierungsmethode.
Die bessere Frage ist: Wie viel Oberschwingungsstrom herrscht im jeweiligen Betriebszustand?, und wie viel davon entschädigt werden muss?
Berechnung der AHF-Kapazität wird erst dann nützlich, wenn die Messung richtig verstanden wurde.
4. Bleiben Sie nicht bei THDi stehen – öffnen Sie das harmonische Spektrum
THDi ist eine zusammenfassende Zahl. Das harmonische Spektrum verrät Ihnen, was sich in dieser Zahl befindet.
Zwei Systeme können beide THDi = anzeigen 25% bei gleichzeitig sehr unterschiedlichen harmonischen Profilen.
- Ein System kann von der 5. und 7. Harmonischen dominiert werden.
- Ein anderer kann einen signifikanten Dritten enthalten, 5th, 7th, 11und 13. Harmonische.
Die Betrachtung einzelner harmonischer Ordnungen hilft Ingenieuren zu verstehen, welche Arten nichtlinearer Lasten möglicherweise dazu beitragen und was die Kompensationsausrüstung tatsächlich bewältigen muss.
Anstatt nur „THDi = 27 %“ zu senden, würde ein nützlicherer Bericht lauten: „THDi = 27%. Dominant sind die 5. und 7. Harmonische. Harmonisches Spektrum beigefügt.“
Wenn der Analysator die einzelnen harmonischen Ströme oder das Spektrumdiagramm exportieren kann, Diese Informationen sollten in die technische Überprüfung einbezogen werden.
5. Sind Oberschwingungen tatsächlich die Ursache des Problems??
Das Auffinden eines hohen THDi und die Ermittlung der Grundursache eines Anlagenproblems sind verwandte – aber getrennte – Aufgaben.
Angenommen, das Wartungsteam meldet sich: „Unser Transformator ist überhitzt.“ Der Netzqualitätsanalysator meldet auch einen hohen THDi.
- übermäßige Belastung;
- schlechte Belüftung;
- hohe Umgebungstemperatur;
- Phasenungleichgewicht;
- Verbindungsprobleme;
- Neutralstrom;
- harmonische Verluste;
- oder mehrere Faktoren, die zusammenwirken.
Es mag verlockend sein, daraus eine Schlussfolgerung zu ziehen: Transformator überhitzt → Hoher THDi → AHF installieren.
Der Transformator kann jedoch auch von den oben genannten Faktoren beeinflusst werden.
Die gleiche Vorsicht gilt bei Kondensatorausfällen, Fehlauslösungen und schlechter Leistungsfaktor. Es können Harmonische beteiligt sein, Sie sollten jedoch nicht automatisch als Grundursache betrachtet werden.
Eine nützliche Analyse der Stromqualität sollte zwei separate Fragen beantworten: Welchen anormalen elektrischen Zustand können wir messen?? Und Ist dieser Zustand tatsächlich die Ursache für das Problem, das der Kunde lösen möchte??
Manchmal führt die Antwort zu einem aktiven harmonischen Filter. Manchmal führt es zu einer anderen Lösung. Und manchmal zeigt sich, dass vor dem Kauf von Ausrüstung weitere Messungen erforderlich sind.
6. Lesen Sie THDv neben THDi
Stromverzerrungen sind nur ein Teil des Bildes der Stromqualität. Wenn der Bericht THDi, aber kein THDv enthält, Spannungsverzerrungen sollten ebenfalls überprüft werden.
THDi beschreibt die Verzerrung der aktuellen Wellenform. THDv beschreibt die Verzerrung der Spannungswellenform.
Betrachten Sie zwei Pflanzen: Standort A verfügt über THDi 25% und THDv 2.0%; Standort B verfügt über THDi 25% und THDv 7.0%.
Der Prozentsatz der Stromverzerrung ist derselbe. Der allgemeine Systemzustand ist deutlich anders.
Dies bedeutet nicht, dass THDv allein darüber entscheidet, ob ein AHF erforderlich ist. Dies bedeutet, dass das technische Bild nützlicher ist: Thdi + THDv + harmonisches Spektrum + Lastzustand + Messpunkt.
7. Definieren Sie das Ziel, bevor Sie die AHF-Größe definieren
Bevor besprochen wird, ob das Projekt eine benötigt 100 Ein oder 150 Ein Filter, Eine Frage sollte zunächst beantwortet werden: Warum mildern wir die Harmonischen??
- Einhaltung — Das Projekt verfügt über ein IEEE 519, Anforderungen an die harmonische Leistung des Energieversorgers oder des Kunden.
- Zuverlässigkeit der Ausrüstung — Empfindliche Geräte können durch die Bedingungen der Stromqualität beeinträchtigt werden.
- Transformator- oder Kabelbelastung — Der Kunde möchte die durch Oberschwingungsströme bedingte elektrische Belastung reduzieren.
- Werkserweiterung — Zusätzliche VFDs, UPS -Systeme, Gleichrichter oder andere nichtlineare Lasten werden hinzugefügt.
- Prozessstabilität — Das Werk untersucht elektrische Störungen im Zusammenhang mit Produktionsunterbrechungen.
- EPC- oder Endbenutzeranforderung — Die Projektspezifikation definiert ein Zielniveau für die Stromqualität.
Es handelt sich hierbei nicht um identische Projekte. Bevor wir fragen: „Welche AHF-Größe brauchen wir?“?„Das Projekt sollte zunächst definiert werden: Welchen elektrischen Zustand wollen wir erreichen??
Ohne Ziel, Selbst eine technisch korrekte Größenberechnung kann das falsche Problem lösen.
Von High THDi zu einer technischen Entscheidung
Ein praktischer Entscheidungsprozess sollte so aussehen:
Beachten Sie, dass die AHF-Größe unten angezeigt wird. Das ist Absicht. Die Größenbestimmung sollte das Ergebnis der Diagnose sein, nicht der erste Schritt.
Bedeutet ein hoher THDi automatisch, dass Sie einen aktiven harmonischen Filter benötigen??
NEIN. Ein Aktiver harmonischer Filter ist eine Möglichkeit zur Harmonisierungsminderung.
Abhängig vom elektrischen System, Ingenieure können auch bewerten:
- Netzdrosseln;
- DC-Drosseln;
- passive harmonische Filter;
- aktive Frontend-Antriebe;
- Lastumverteilung;
- Änderungen der Systemkonfiguration;
- oder Kombinationen dieser Maßnahmen.
Ein AHF wird besonders attraktiv, wenn die Installation wechselnde nichtlineare Lasten enthält und eine dynamische Oberschwingungskompensation erfordert. Aber selbst dann, Die Frage sollte nicht mit „Welches AHF-Modell sollen wir kaufen“ beginnen?„Es sollte beginnen mit: Welchen Ausgleich verlangt das System eigentlich von uns??
Was sollten Sie senden, bevor Sie ein AHF-Angebot anfordern??
Wenn Sie eine technische Empfehlung und nicht nur ein Katalogangebot wünschen, Geben Sie so viele der folgenden Informationen wie möglich an，Sie können auch unsere nutzen AHF-Dimensionierungsservice Bereitstellung der wichtigsten Systemdaten für die technische Überprüfung.
| Information | Warum es wichtig ist |
|---|---|
| Systemspannung | Definiert die Anforderungen an den elektrischen Anschluss |
| 3P3W / 3P4W | Definiert die Systemkonfiguration |
| Einzeiliges Diagramm | Zeigt Lasten und Messorte an |
| Messpunkt | Erklärt, was die harmonischen Daten darstellen |
| RMS-Strom | Zeigt den tatsächlichen Lastgrad an |
| Profil laden | Zeigt, wie sich das System im Laufe der Zeit verändert |
| Thdi | Gibt den aktuellen Verzerrungskontext an |
| Harmonisches Spektrum | Zeigt einzelne harmonische Ordnungen an |
| THDv | Fügt einen Spannungsverzerrungskontext hinzu |
| Leistungsfaktor | Zeigt gleichzeitige Blindleistungsbedingungen an |
| Spitzen- und Normallast | Verhindert die Größenbestimmung anhand eines ungewöhnlichen Schnappschusses |
| Erforderliches Ziel | Definiert, was die Lösung erreichen muss |
| Zukünftige Erweiterung | Ermöglicht die Berücksichtigung zukünftiger Belastungen |
Möglicherweise haben Sie nicht jeden Artikel. Das ist in Ordnung. Der Zweck besteht nicht darin, das Projekt zu verzögern, bis jede Messung perfekt ist. Es soll vermieden werden, eine Hardware-Entscheidung von einem Prozentsatz aus zu treffen.
Was ist, wenn Sie nur einen Analyse-Screenshot haben??
Diese Situation kommt häufig vor. Prüfen Sie zunächst, welche Informationen der Screenshot bereits enthält:
- Stromspannung;
- aktuell;
- Thdi;
- THDv;
- Leistungsfaktor;
- einzelne Harmonische;
- Zeitstempel;
- Messort.
Dann identifizieren Sie, was fehlt. Zum Beispiel, Thdi 31% und aktuell 76 A könnte alarmierend aussehen. Aber wenn normaler Produktionsstrom normalerweise vorhanden ist 350 A, Die erste Frage wird: War das 31% THDi gemessen bei leichter Last?
Wenn es niemand weiß, Eine Wiederholung der Messung während einer repräsentativen Produktion kann sinnvoller sein, als sofort mehrere AHF-Angebote anzufordern.
Eine Frage, die Ihre AHF-Ausschreibung verbessern kann
Anstatt dies zu senden:
Unser THDi ist 30%. Bitte geben Sie einen aktiven harmonischen Filter an.
Schicken Sie so etwas wie:
Während der normalen Produktion haben wir am Haupt-LV-Bus einen hohen THDi gemessen. Anbei sind die Lastströme angegeben, Thdi, THDv, harmonisches Spektrum und Messbedingungen. Bitte prüfen Sie, wie viel Oberschwingungsstrom kompensiert werden muss und ob ein AHF für das erforderliche Ziel geeignet ist.
Der Unterschied ist wichtig. Die erste Frage lautet: Welche Geräte können Sie uns verkaufen??
Der zweite fragt: Was benötigt unser elektrisches System eigentlich??
Ein nützlicher technischer Vorschlag sollte erklären, welche Messungen verwendet wurden, welcher Betriebszustand gewählt wurde, wie viel Kompensationsstrom erwartet wird, welches Ziel das System erreichen soll, welche Annahmen getroffen wurden, und warum die vorgeschlagene AHF-Kapazität angemessen ist.
Wenn die einzige Erklärung lautet: „THDi ist hoch, Verwenden Sie daher einen größeren Filter,„Es gibt wahrscheinlich noch offene Fragen.
Bevor Sie einen aktiven harmonischen Filter angeben
Ein hoher THDi-Wert ist eine Untersuchung wert. Aber es ist der Anfang der Analyse, nicht das Ende.
Vor der AHF-Dimensionierung, Stellen Sie sicher, dass Sie wissen, wo der hohe THDi gemessen wurde, wie stark die Anlage belastet wurde, wie viel Oberschwingungsstrom tatsächlich vorhanden ist, welche harmonischen Ordnungen dominieren, Was passiert mit Spannungsverzerrungen?, ob Oberwellen tatsächlich das gemeldete Problem verursachen, und welches Leistungsziel das Projekt erreichen muss.
Sobald diese Fragen beantwortet sind, Die Dimensionierung aktiver harmonischer Filter wird viel aussagekräftiger.
Wenn Sie bereits über einen Stromqualitätsbericht verfügen, sich aber nicht sicher sind, wie Sie diese Messungen in eine AHF-Anforderung umwandeln können, Senden Sie den Bericht zusammen mit der Systemspannung, Laststrom, Betriebszustand und einzeiliges Diagramm zur technischen Überprüfung.
Die erste Frage sollte nicht sein: „Wie groß können wir ein AHF installieren??”
Es sollte sein: „Was braucht dieses elektrische System eigentlich??”
FAQ
Ist 30% THDi ist immer ein ernstes Problem?
Dies weist auf eine erhebliche Verzerrung der Stromwellenform an dem Punkt und Betriebszustand hin, an dem sie gemessen wurde. Jedoch, 30% THDi allein sagt Ihnen nicht den Zustand der gesamten Anlage, der erforderliche Kompensationsstrom, oder ob ein AHF notwendig ist.
Kann ich die AHF-Größe allein anhand von THDi berechnen??
THDi allein reicht für eine zuverlässige technische Auswahl nicht aus. Der Laststrom ist wichtig, und eine bessere Beurteilung berücksichtigt auch den Betriebszustand, harmonisches Spektrum, Messort, THDv und Minderungsziel.
Warum steigt THDi manchmal an, wenn die Anlagenlast abnimmt??
THDi wird relativ zum Grundstrom unter den gemessenen Betriebsbedingungen ausgedrückt. Wenn der Grundstrom abfällt, Der THDi-Prozentsatz kann ansteigen, selbst wenn der Oberschwingungsstrom nicht proportional ansteigt.
Soll ich Oberschwingungen am VFD oder am PCC messen??
Es hängt davon ab, was Sie feststellen möchten. Eine VFD-Messung hilft bei der Bewertung dieser einzelnen Last. Eine Verteilervermessung hilft bei der Beurteilung eines Teils der Installation. Zur harmonischen Beurteilung auf Systemebene, Der relevante PCC- oder Hauptsystemmesspunkt wird besonders wichtig.
Welche Informationen sind für die AHF-Dimensionierung am nützlichsten??
Beginnen Sie mit der Systemspannung, Verkabelungskonfiguration, RMS-Laststrom, Thdi, harmonisches Spektrum, THDv, Messort und Betriebszustand. Ein einzeiliges Diagramm, Projektziel und Informationen über zukünftige Belastungen machen die Bewertung aussagekräftiger.
Kann ein AHF sowohl Oberschwingungen als auch Blindleistung kompensieren??
Einige Geräte mit Wirkleistungsqualität können je nach Konfiguration und verfügbarer Kapazität eine Oberschwingungsminderung und Blindleistungskompensation durchführen. Bevor entschieden wird, wie das Gerät konfiguriert werden soll, sollten die Anforderungen an Oberwellen- und Blindleistung quantifiziert werden.
