Perkenalan
Dalam sistem listrik modern, Meningkatnya penggunaan beban non-linear-seperti penggerak frekuensi variabel (VFDS), Beralih catu daya, dan inverter energi terbarukan - telah menyebabkan proliferasi distorsi harmonik. Harmonik ini dapat menurunkan kualitas daya, menyebabkan kerusakan peralatan, dan meningkatkan kehilangan energi. Filter harmonik adalah komponen penting yang dirancang untuk mengurangi distorsi ini, Memastikan operasi sistem tenaga listrik yang efisien dan andal.
- Memahami harmonik dalam sistem listrik
1.1 Definisi harmonik
Harmonik adalah bentuk gelombang tegangan atau arus dengan frekuensi yang merupakan kelipatan integer dari frekuensi sistem daya fundamental (khas 50 Hz atau 60 Hz). Mereka dihasilkan oleh beban non-linear yang menarik arus dalam pulsa mendadak daripada gelombang sinusoidal yang lancar.
1.2 Sumber harmonik
Sumber harmonik umum termasuk:
Perangkat elektronik daya (MISALNYA., Penyearah, inverter, VFDS)
Catu daya yang tidak terputus (UPS)
Sistem pencahayaan LED dan fluorescent
Tungku busur dan mesin pengelasan
Sistem Energi Terbarukan (Inverter Solar/Wind)
Urutan distorsi harmonik utama adalah 5/7 distorsi saat ini harmonik, dan bentuk gelombang saat ini menyajikan bentuk gelombang gelombang berkepala ganda yang khas. Sebelum Perawatan Peralatan, Sistem total tingkat distorsi harmonik tercapai 35.8%. Setelah perawatan peralatan, Sistem total tingkat distorsi harmonik turun menjadi sekitar 5%, Bentuk gelombang kembali normal, dan pada saat yang sama, Setiap harmonik menurun secara signifikan.1.3 Efek harmonik
Distorsi harmonik dapat menyebabkan:
Terlalu panas dari transformator dan motor, mengurangi umur mereka
Kegagalan bank kapasitor karena kondisi resonansi
Peningkatan Kehilangan Daya dalam Sistem Distribusi
Gangguan dengan sistem komunikasi
Tidak berfungsi dengan peralatan elektronik yang sensitif
Untuk mengurangi masalah ini, Filter harmonik digunakan.
2. Tujuan filter harmonik
Tujuan utama filter harmonik adalah untuk mengurangi distorsi harmonik dalam jaringan listrik dengan memblokir atau menyerap arus harmonik. Tujuan utama termasuk:
Meningkatkan kualitas daya dengan mempertahankan tegangan dan bentuk gelombang arus dekat dengan sinusoidal.
Mencegah kerusakan peralatan yang disebabkan oleh pemanasan harmonik yang berlebihan.
Meningkatkan efisiensi sistem dengan mengurangi kerugian.
Memenuhi Standar Kualitas Daya (MISALNYA., IEEE 519, IEC 61000-3-6).
3.2 Filter harmonik aktif (Ahf)
Filter aktif menggunakan daya elektronik (IGBTS, Pengontrol DSP) untuk menyuntikkan arus kontra-harmonik yang membatalkan distorsi. Mereka secara dinamis beradaptasi dengan berbagai beban harmonik.
Keuntungan:
Sangat efektif untuk berbagai harmonik.
Kompensasi adaptif real-time.
Tidak ada masalah resonansi.
Kerugian:
Biaya awal yang lebih tinggi.
Membutuhkan catu daya dan sirkuit kontrol yang kompleks.
4. Prinsip kerja filter harmonik
4.1 Operasi filter pasif
Filter pasif dirancang untuk menyediakan jalur impedansi rendah untuk harmonik tertentu. Misalnya, Filter harmonik ke -5 menggunakan sirkuit LC yang disetel 250 Hz (untuk 50 Sistem HZ). Harmonik pada frekuensi ini dipenuhi, mencegah mereka memasuki jaringan.
4.2 Operasi Filter Aktif
Filter harmonik aktif secara terus menerus memantau arus beban menggunakan sensor. Prosesor sinyal digital (Dsp) menganalisis harmonik dan menghasilkan arus terbalik, yang disuntikkan kembali ke sistem untuk membatalkan distorsi.
Peralatan sumber harmonik menghasilkan arus harmonik dari berbagai pesanan. Setelah APF mengukur arus harmonik, itu mengontrol output sakelar IGBT menjadi berlawanan dengan arahnya, dan arus harmonik dengan besarnya sama -sama diimbangi. Setelah saat ini melewati titik akses APF, itu bisa dipulihkan ke murni
5. Aplikasi filter harmonik
Filter harmonik banyak digunakan dalam industri dengan polusi harmonik tinggi, termasuk:
Pabrik industri (dengan VFD dan drive motor besar)
Pusat data (Sensitif peralatan TI)
Sistem Energi Terbarukan (Peternakan Surya/Angin)
Rumah sakit dan laboratorium (Persyaratan Kualitas Daya Kritis)
Bangunan komersial (Sistem Pencahayaan LED dan HVAC)
Proyek Renovasi Galangan Kapal Zhenjiang
Rumah Sakit Rakyat Shanghai Pudong
Xi'an Thermal Power Company
Bandara Jinan
Chery (Pesanan) Taman Industri Kendaraan Berguna Energi Baru
Basis Pelatihan dan Penelitian Kesehatan Masyarakat Sichuan Selatan
Proyek Tiang Pengisian Tempat Parkir Korla
