مقدمه
تاسیسات صنعتی مدرن به شدت به تجهیزات الکتریکی غیرخطی مانند درایوهای فرکانس متغیر متکی هستند (VFDS), موتورهای سروو, سیستم های UPS, خطوط تولید رباتیک, شارژرهای EV, دستگاه های جوشکاری, و سیستم های انرژی تجدید پذیر. در حالی که این فناوری ها به طور قابل توجهی کارایی و اتوماسیون را بهبود می بخشند, آنها همچنین مشکلات جدی کیفیت توان را معرفی می کنند.
به عنوان مهندس برق ارشد در نیرومند, من اغلب با مشتریانی روبرو می شوم که همین سوال را می پرسند:
“آیا باید یک را نصب کنم فیلتر هارمونیک فعال یا یک ژنراتور Static Var?”
پاسخ به مشکلات برقی که تاسیسات شما با آن مواجه است بستگی دارد.
بسیاری از مهندسان به اشتباه بر این باورند که هارمونیک ها و ضریب توان پایین همان مشکل هستند. آنها نیستند. اگرچه هر دو بازده سیستم الکتریکی را کاهش می دهند, آنها از علل مختلفی سرچشمه می گیرند و راه حل های متفاوتی را می طلبند.
در این مقاله, توضیح خواهم داد:
- هارمونیک ها چیست
- چرا ضریب قدرت ضعیف رخ می دهد
- چگونه فیلترهای هارمونیک فعال هارمونیک ها را حذف می کنند
- چگونه ژنراتورهای وار استاتیک ضریب توان را بهبود می بخشند
- چرا بسیاری از کارخانه های صنعتی از نصب هر دو دستگاه با هم سود می برند
این فناوریها شالوده مدیریت کیفیت برق مدرن را تشکیل میدهند و به کارخانهها کمک میکنند تا کارایی را بهبود بخشند, کاهش زمان از کار افتادگی, و از دارایی های با ارزش الکتریکی محافظت کنید.
درک هارمونیک و ضریب قدرت
قبل از انتخاب راه حل مناسب, درک تفاوت بین این دو مشکل رایج الکتریکی مهم است.
هارمونیک چیست؟?
در یک سیستم قدرت ایده آل, جریان باید به صورت یک موج سینوسی کامل جریان داشته باشد.
هر چند, بارهای غیر خطی - از جمله:
- درایوهای فرکانس متغیر (VFDS)
- سیستم های UPS
- درایوهای سروو
- یکسو کننده ها
- اینورترها
- شارژرهای EV
جریان را در پالس ها به جای هموار بکشید.
این پالس ها جریان های هارمونیک تولید می کنند که موج سینوسی اصلی را مخدوش می کند.
نظم هارمونیک رایج شامل:
- 3rd
- 5هفتم
- 7هفتم
- 11هفتم
- 13هفتم
هارمونیک بیش از حد می تواند باعث شود:
- گرمای بیش از حد ترانسفورماتور
- داغ شدن بیش از حد کابل
- خرابی بانک خازن
- لرزش موتور
- خرابی PLC
- سفرهای مزاحم شکن
- افزایش تلفات انرژی
- کاهش طول عمر تجهیزات
ضریب قدرت ضعیف چیست؟?
ضریب توان میزان استفاده کارآمد از توان الکتریکی را اندازه گیری می کند.
هنگامی که بارهای القایی مانند موتورها یا ترانسفورماتورها توان راکتیو را مصرف می کنند, جریان از ولتاژ عقب است.
برق باید جریان بیشتری را برای تامین همان مقدار توان مفید ارائه دهد.
پیامدها شامل:
- جریمه های ضریب توان شهری
- بارگذاری ترانسفورماتور بالاتر
- افزایش تلفات کابل
- ناپایداری ولتاژ
- کاهش ظرفیت سیستم
بر خلاف هارمونیک ها, ضریب توان ضعیف در درجه اول ناشی از توان راکتیو است نه اعوجاج شکل موج.
از این رو, حل یک مشکل به طور خودکار دیگری را حل نمی کند.
چگونه فیلترهای هارمونیک فعال هارمونیک ها را حذف می کنند
یک فیلتر هارمونیک فعال (قوای) به طور خاص برای حذف جریان های هارمونیک از شبکه الکتریکی طراحی شده است.
برخلاف فیلترهای غیرفعال که فقط فرکانس های هارمونیک خاصی را هدف قرار می دهند, سیستم های AHF مدرن به طور مداوم سیستم قدرت را نظارت می کنند و به صورت پویا برای تغییر محتوای هارمونیک جبران می کنند.
مرحله 1: تشخیص جریان هارمونیک
ترانسفورماتورهای جریان به طور مداوم جریان بار را اندازه گیری می کنند.
یک پردازنده سیگنال دیجیتال (DSP) شکل موج را در زمان واقعی تجزیه و تحلیل می کند و جدا می کند:
- جریان بنیادی
- جریان هارمونیک
مرحله 2: محاسبه جریان جبران خسارت
کنترل کننده فوراً جریان هارمونیک دقیق تولید شده توسط بارهای غیرخطی را تعیین می کند.
یک جریان مساوی را محاسبه می کند 180 درجه خارج از فاز.
مرحله 3: هارمونیک های مخالف تزریق کنید
استفاده از فناوری اینورتر IGBT با سرعت بالا, فیلتر هارمونیک فعال جریان هارمونیک مخالف را به سیستم الکتریکی تزریق می کند.
این جریان های مخالف هارمونیک های ناخواسته را خنثی می کنند.
نتیجه این است:
هارمونیک اصلی + هارمونیک مخالف = هارمونیک تقریبا صفر
این فرآیند به طور مداوم در زمان واقعی رخ می دهد, به فیلتر اجازه می دهد تا بلافاصله با تغییر شرایط بار سازگار شود. سیستم های مدرن AHF می توانند در کمتر از 1 اماس, آنها را برای محیط های صنعتی که به سرعت در حال تغییر هستند ایده آل می کند.
مزایای فیلترهای هارمونیک فعال
نصب فیلتر هارمونیک فعال مزایای زیادی را به همراه دارد:
- به طور قابل توجهی اعوجاج هارمونیک کل را کاهش می دهد (قصبه)
- از گرم شدن بیش از حد ترانسفورماتور جلوگیری می کند
- از بانک های خازن محافظت می کند
- طول عمر موتور را افزایش می دهد
- تلفات کابل را کاهش می دهد
- قابلیت اطمینان تجهیزات را بهبود می بخشد
- از سفرهای مزاحم جلوگیری می کند
- با IEEE ملاقات می کند 519 و الزامات هارمونیک IEC
- کارایی کلی سیستم را افزایش می دهد
AHF ها به ویژه در تاسیسات با غلظت بالای بارهای غیرخطی مانند کارخانه های تولیدی ارزشمند هستند., مراکز داده, بیمارستان, و تاسیسات انرژی تجدید پذیر.
چگونه ژنراتورهای وار استاتیک ضریب توان را بهبود میبخشند
در حالی که فیلترهای هارمونیک فعال اعوجاج شکل موج را حذف می کنند, ژنراتورهای استاتیک وار (SVG ها) تمرکز بر جبران توان راکتیو.
SVG ها یکی از پیشرفته ترین فناوری های موجود برای اصلاح ضریب توان دینامیکی در نظر گرفته می شوند.
مرحله 1: مانیتور توان راکتیو
ترانسفورماتورهای جریان به طور مداوم جریان بار را اندازه گیری می کنند.
DSP محاسبه می کند:
- قدرت فعال
- توان راکتیو
- ضریب قدرت
مرحله 2: جریان واکنشی مخالف ایجاد کنید
به جای روشن و خاموش کردن بانک های خازن, SVG ها از اینورترهای پرسرعت IGBT استفاده می کنند.
آنها دقیقاً مقدار جریان راکتیو مورد نیاز را تولید می کنند.
SVG هم می تواند:
- تامین توان راکتیو خازنی
- توان راکتیو القایی را جذب کنید
بسته به نیاز سیستم.
مرحله 3: ضریب توان هدف را حفظ کنید
SVG به طور مداوم خروجی خود را برای حفظ ضریب توان مورد نظر تنظیم می کند.
مقادیر هدف معمولی هستند:
- 0.95
- 0.98
- 0.99
برخلاف بانک های خازنی معمولی, SVG ها جبرانی بی گام از -1 به +1, اجتناب از جبران بیش از حد و جبران کم. آنها همچنین در کمتر از 10 اماس, آنها را برای بارهای با نوسان سریع مناسب می کند.
مزایای ژنراتورهای استاتیک Var
یک SVG با اندازه مناسب می تواند ارائه دهد:
- بهبود ضریب توان تا 0.99
- هزینه های جریمه آب و برق کمتر
- کاهش جریان راکتیو
- بهبود پایداری ولتاژ
- تلفات ترانسفورماتور کمتر
- افزایش ظرفیت سیستم
- بهره وری انرژی بهتر
- عملکرد پایدار تحت بارهای با تغییر سریع
SVGها در صنایعی مانند:
- گیاهان فولادی
- معدن
- مراکز داده
- انرژی های تجدید پذیر
- کارگاه های جوشکاری
- امکانات بندری
- تولید نیمه هادی
- تصفیه خانه های آب
فیلتر هارمونیک فعال در مقابل. ژنراتور استاتیک وار
| نشان | فیلتر هارمونیک فعال (قوای) | ژنراتور استاتیک وار (SVG) |
| عملکرد اصلی | حذف هارمونیک | جبران قدرت واکنشی |
| هدف اصلی | اعوجاج هارمونیک | ضریب قدرت ضعیف |
| فناوری | اینورتر IGBT | اینورتر IGBT |
| سرعت پاسخ | <1 اماس | <10 اماس |
| کاهش هارمونیک | عالی | کاهش هارمونیک محدود |
| تصحیح عامل قدرت | خوب | عالی |
| پایداری ولتاژ | متوسط | عالی |
| جبران پویا | بله | بله |
| بهترین برای | VFDS, غوغا, بارهای غیرخطی | بارهای القایی و نوسانی |
چرا بسیاری از امکانات به AHF و SVG نیاز دارند
بسیاری از مشتریان صنعتی تصور می کنند که نصب یک دستگاه هر مشکل کیفیت برق را حل می کند.
در واقعیت:
- هارمونیک و توان راکتیو اغلب به طور همزمان وجود دارند.
- حذف هارمونیک ها ضریب توان را به طور کامل تصحیح نمی کند.
- بهبود ضریب توان هارمونیک ها را حذف نمی کند.
یک مرکز تولید مدرن را در نظر بگیرید که مجهز به:
- 40 VFDS
- ماشین های CNC
- سیستم های جوشکاری رباتیک
- واحدهای یو پی اس
- کمپرسورها
- موتورهای القایی بزرگ
این تسهیلات به احتمال زیاد تجربه خواهد شد:
- اعوجاج هارمونیک بالا
- ضریب توان پایین
- نوسانات ولتاژ
- عدم تعادل سه فاز
نصب فقط SVG ضریب توان را بهبود می بخشد اما اعوجاج هارمونیک را حل نمی کند.
نصب فقط AHF هارمونیک ها را کاهش می دهد اما ممکن است جریمه های مفید ناشی از ضریب توان پایین را حذف نکند.
استفاده از هر دو فناوری با هم با کاهش همزمان اعوجاج هارمونی کامل، راه حل جامعی را ارائه می دهد (قصبه), بهبود ضریب توان تا حدودی 0.99, تثبیت ولتاژ, کاهش تلفات الکتریکی, تجهیزات حفاظتی, و افزایش قابلیت اطمینان کلی سیستم. راهحلهای AHF و SVG CoEpower به گونهای طراحی شدهاند که بهطور یکپارچه برای کاربردهای صنعتی سخت کار کنند..
برنامه های کاربردی معمولی
فیلترهای هارمونیک فعال CoEpower و ژنراتورهای Static Var به طور گسترده ای در این کشور استفاده می شوند:
- کارخانه های تولیدی
- تولید خودرو
- کارخانه های فولاد
- کارخانه های سیمان
- عملیات معدن
- روغن & تاسیسات گازی
- مراکز داده
- بیمارستان
- ساختمانهای تجاری
- سیستم های انرژی تجدید پذیر
- ایستگاه های شارژ EV
- تصفیه خانه های آب و فاضلاب
- فرودگاه
- حمل و نقل ریلی
- سکوهای دریایی و فراساحلی
پایان
کیفیت برق به یک عامل حیاتی در حفظ کارایی تبدیل شده است, قابل اعتماد, و عملیات صنعتی مقرون به صرفه. از آنجایی که امکانات بارهای غیرخطی بیشتر و اتوماسیون پیشرفته را اتخاذ می کنند, مسائلی مانند هارمونیک ها و ضریب توان ضعیف به طور فزاینده ای رایج می شوند.
فیلترهای هارمونیک فعال و ژنراتورهای وار استاتیک هر کدام جنبه متفاوتی از این چالش ها را مطرح می کنند:
- فیلترهای هارمونیک فعال از بین بردن اعوجاج هارمونیک با تزریق جریان های هارمونیک برابر و مخالف, کاهش THD و محافظت از تجهیزات الکتریکی.
- ژنراتورهای استاتیک وار به صورت دینامیکی توان راکتیو را جبران می کند, بهبود فاکتور قدرت, تثبیت ولتاژ, و کاهش جریمه های تاسیساتی.
به جای مشاهده AHF و SVG به عنوان فناوری های رقیب, آنها باید به عنوان راه حل های مکمل دیده شوند. در بسیاری از محیط های صنعتی, ترکیب هر دو بالاترین سطح کیفیت توان را فراهم می کند, به حداکثر رساندن بهره وری انرژی, افزایش عمر تجهیزات, و اطمینان از عملکرد قابل اعتماد.
در نیرومند, ما از نزدیک به دو دهه تخصص در مهندسی کیفیت توان برای ارائه راه حل های AHF و SVG مناسب برای صنایع در سراسر جهان استفاده می کنیم.. خواه هدف شما سرکوب هارمونیک باشد, تصحیح عامل قدرت, یا ارتقاء کامل کیفیت برق, تیم مهندسی ما می تواند به شما در طراحی راه حل بهینه برای سیستم الکتریکی خود کمک کند.
برچسب های کلمات کلیدی SEO
فیلتر هارمونیک فعال, قوای, ژنراتور استاتیک وار, SVG, تصحیح عامل قدرت, فیلتر هارمونیک, کاهش هارمونیک, حذف هارمونیک, جبران قدرت واکنشی, راه حل کیفیت برق, اعوجاج هارمونیک کامل, کاهش THD, کیفیت برق صنعتی, پایداری ولتاژ, جبران توان راکتیو پویا, فیلتر هارمونیک IGBT, بهبود ضریب قدرت, فیلتر برق فعال, سرکوب هارمونیک, نیرومند, تهیه کننده, تولید کنندگان, کارخانه, شرکت, چین, عمده, خرید کردن, قیمت, نقل قول, انبوه, برای فروش, شرکت, انبار, هزینه.
محصولات مرتبط
- صفحه محصول فیلتر هارمونیک فعال
- صفحه محصول ژنراتور وار استاتیک
وبلاگ های مرتبط
امروز یک نقل قول دریافت کنید
