電力品質レポートにおける高い THDi? 7 AHF サイジング前のチェック

電力品質レポートが到着しました, 1 つの数字がすぐにみんなの注目を集めます:

THDi: 32%.

次の質問は通常すぐに来ます:

は 32% THDiが高すぎる?
アクティブ高調波フィルターは必要ですか??
そうすれば, AHF サイズを指定する必要がありますか?

高いTHDi測定値は注目に値します, しかし、それ自体ではこれらの質問のいずれにも答えられません.

特定の動作条件下で、特定の測定点で電流波形が大きく歪んでいることを示します。. どのくらいの高調波電流を補償する必要があるかはわかりません, 設備全体が同じ高調波条件であるかどうか, またはアクティブ高調波フィルターが必ずしも適切なソリューションであるかどうか.

AHF は最終的に補償電流のアンペアでサイズ設定されるため、この区別は重要です。, THDi のパーセントポイントではありません.

すでに電力品質レポートが手元にある場合, フィルターカタログから始めないでください. まずはレポートから.

このガイドの中で

THDi はどこで測定されましたか?
動作負荷はどれくらいでしたか?
実際にどのくらいの高調波電流が存在するのか?
どの高調波次数が支配的か?
報告された問題は高調波によって本当に引き起こされているのか?
THDvに何が起こっているのか?
実際の緩和目標は何か?

レポートから始めましょう, AHF 評価ではありません

アナライザーのレポートに次のようなことが示されているとします。:

パラメータ	測定値
システム電圧	400 v
実効値電流	180 a
THDi	32%
THDv	3.1%
力率	0.95
主要高調波	57番目と7番目

一見して, 32% THDi が最も重要な数字のようです.

しかし、ここには AHF を特定するのに十分な情報がありません.

分析装置がどこに接続されていたのかはまだわかりません, 当時どのような機器が稼働していたのか, かどうか 180 A は軽負荷または通常の生産を表します, またはプロジェクトが実際に解決しようとしている電気問題.

したがって、最初の仕事は AHF サイズを計算することではありません。. 測定値が実際に何を表しているのかを理解することです.

1. 高いTHDiはどこで測定されましたか?

同じ THDi パーセンテージでも、アナライザーが接続されている場所に応じて、意味が大きく異なる場合があります。.

個別の VFD 入力;
モーターコントロールセンター;
生産ラインの分電盤;
変圧器二次側;
主LV配電盤;
または共通結合点.

例えば:

THDi = 38% 1 つの VFD の入力時

その VFD に関する有益な情報です.

しかし、それは意味がありません:

THDi = 38% PCCの施設全体に対して.

したがって、レポートでは「THDi = 38%」だけを記録するのではなく、次のことも伝える必要があります。: 「THDi = 38%, VFD入力で測定。」その余分な文によって、結果の解釈方法が完全に変わる可能性があります.

次に進む前に, 3つのことを確認する: 測定が行われた場所, その点の下流にはどのような負荷があるのか, 1 つのマシンを評価しているかどうか, 1つの生産ライン, または電気システム全体.

報告書に測定点が明確に記載されていない場合, 機器のサイジングを開始する前に明確にする必要がある.

2. THDi を記録したときの負荷は何ですか?

高い THDi パーセンテージは、それが測定された動作条件から切り離してはなりません。.

2 つの異なる時点での同じ生産ラインを考えてみましょう.

低負荷動作: 負荷電流 90 a, THDi 34%.

通常生産: 負荷電流 420 a, THDi 18%.

割合だけを見てみると, 最初の状態は悪化しているように見えます. しかし、それは自動的に AHF のサイズを 34% 読む.

THDi は、測定中に存在する基本電流を基準にして表されます。. 軽負荷動作時に基本波電流が低下した場合, 高調波電流の絶対値が比例して増加していない場合でも、THDi の割合は増加する可能性があります。.

より有益な質問は、「THDi が最も高かったのはいつですか」ではありません。?” それは: システムはどのような動作条件下で実際に補償が必要な高調波電流を生成しますか?

プラント負荷が起動間で大幅に変化した場合, 通常の生産, ピーク生産量, 夜間作業または一括変更, 1 つのアナライザーのスクリーンショットが最も重要な状態を表していない可能性があります.

3. パーセンテージだけを見るのをやめて、高調波電流をアンペアで見てみましょう

これは、AHF プロジェクトで最もよくある混乱点の 1 つです。.

顧客が送る: 「THDi = 30%. AHF を引用してください。」

ただし、アクティブ高調波フィルターは THDi のパーセントポイントで評価されません。. AHF 容量は通常、次のような補償電流定格で議論されます。 50 a, 100 a, 150 または 200 a.

したがって、プロジェクトは最終的にパーセンテージからアンペア単位の高調波電流に移行する必要があります。.

システムA: 負荷電流 80 a, THDi 30%.

システムB: 負荷電流 600 a, THDi 30%.

THDi パーセンテージは同じです. 補償要件は明らかにそうではありません.

だからこそ「THDi は」 30%, したがって、を使用します 100 「AHF」は完全なエンジニアリングサイジング手法ではありません.

より良い質問は: 関連する動作条件中にどのくらいの高調波電流が存在するか, そしてそのうちいくらを補償する必要があるのか?

AHF容量の計算測定は正しく理解されて初めて役に立ちます.

4. THDi にとどまらないで高調波スペクトルを開く

THDi は要約番号です. 高調波スペクトルはその数値の中に何が入っているかを示します.

2 つのシステムは両方とも THDi = と表示される場合があります。 25% 非常に異なる高調波プロファイルを持ちながら.

1 つのシステムは 5 次と 7 次の高調波によって支配される可能性があります.
別のものには重要な 3 番目が含まれる場合があります, 5th, 7th, 11第 13 次高調波.

個々の高調波次数を確認することで、エンジニアはどのようなタイプの非線形負荷が寄与しているのか、また補償装置が実際に何を処理する必要があるのかを理解することができます。.

「THDi = 27%」のみを送信する代わりに、より有用なレポートは次のようになります。: 「THDi = 27%. 5次と7次高調波が支配的. 高調波スペクトルが添付されています。」

アナライザーが個々の高調波電流またはスペクトルチャートをエクスポートできるかどうか, その情報はエンジニアリングレビューに含めるべきである.

5. 高調波が実際に問題を引き起こしているのか?

高い THDi を見つけることとプラントの問題の根本原因を特定することは関連していますが、別個のタスクです.

保守チームが報告したとします。: 「変圧器が過熱しています。」電力品質アナライザーも高い THDi を報告します.

過剰な負荷;
換気が悪い;
周囲温度が高い;
位相不均衡;
接続の問題;
中性電流;
高調波損失;
または複数の要因が一緒に作用する.

と結論付けてしまいがちかもしれませんが、: トランス過熱→高THDi→AHF設置.

ただし、変圧器は上記の要因の影響を受ける可能性もあります.

コンデンサの故障にも同様の注意が必要です, 迷惑なトリップと力率の低下. 高調波が関係している可能性があります, しかし、それらを自動的に根本原因として扱うべきではありません。.

有用な電力品質分析は、2 つの別々の質問に答える必要があります。: どのような異常な電気状態を測定できますか? そして その状態が実際に顧客が解決したい問題を引き起こしているのか?

場合によっては、その答えがアクティブ高調波フィルターにつながることもあります. 別の解決策につながることもあります. また、機器を購入する前にさらに測定が必要であることが判明する場合もあります。.

6. THDi と一緒に THDv を読む

電流の歪みは電力品質の一部にすぎません. レポートに THDi が含まれているが THDv が含まれていない場合, 電圧歪みもチェックする必要があります.

THDi は電流波形の歪みを表します. THDv は電圧波形の歪みを表します.

2 つの植物を考えてみましょう: サイト A には THDi があります 25% およびTHDv 2.0%; サイト B には THDi があります 25% およびTHDv 7.0%.

電流歪み率は同じです. より広範なシステム条件が明らかに異なります.

これは、THDv だけで AHF が必要かどうかを決定するという意味ではありません. つまり、エンジニアリングの画像がより有用になるということです。: THDi + THDv + 高調波スペクトル + 負荷状態 + 測定点.

7. AHF サイズを定義する前にターゲットを定義してください

プロジェクトに必要かどうかを議論する前に、 100 または 150 フィルター, 最初に 1 つの質問に答えてください: 高調波を軽減する理由?

コンプライアンス — このプロジェクトにはIEEEが存在します 519, ユーティリティまたは顧客の高調波性能要件.
設備の信頼性 — 敏感な機器は電力品質条件の影響を受ける可能性があります.
変圧器またはケーブルの負荷 — お客様は高調波電流関連の電気的ストレスを軽減したいと考えています.
工場拡張 — 追加の VFD, UPSシステム, 整流器またはその他の非線形負荷が追加されます.
プロセスの安定性 — 工場は生産中断に伴う電気障害を調査中.
EPC またはエンドユーザーの要件 — プロジェクト仕様は目標電力品質レベルを定義します.

これらは同一のプロジェクトではありません. 「AHF サイズはどれくらい必要ですか？」と尋ねる前に、?」プロジェクトは最初に定義する必要があります: どのような電気的状態を達成しようとしているのか?

ターゲットがなければ, 技術的に正しいサイジング計算であっても、間違った問題を解決してしまう可能性があります。.

高い THDi からエンジニアリング上の決定まで

実際の意思決定プロセスは次のようになります。:

AHF のサイズ設定が下部近くに表示されていることに注目してください。. それは意図的です. サイズは診断の結果である必要があります, 最初の一歩ではない.

THDi が高いということは、自動的にアクティブ高調波フィルターが必要であることを意味しますか??

いいえ. an アクティブハーモニックフィルター高調波を軽減するためのオプションの 1 つです.

電気系統による, エンジニアも評価できる:

ラインリアクトル;
DCチョーク;
パッシブ高調波フィルター;
アクティブなフロントエンドドライブ;
負荷の再分散;
システム構成の変更;
またはこれらの対策の組み合わせ.

AHF は、設置環境に変化する非線形負荷が含まれ、動的高調波補償が必要な場合に特に魅力的になります。. しかしそれでも, 質問は「どの AHF モデルを購入すべきか」で始めるべきではありません。?” から始めるべきです: システムは実際に何を補償する必要がありますか?

AHF 見積もりをリクエストする前に何を送信する必要がありますか?

カタログ見積もりだけではなく、エンジニアリングに関する推奨事項が必要な場合, 以下の情報をできるだけ多く提供してください，弊社もご利用いただけます AHFサイジングサービス エンジニアリングレビューのための重要なシステムデータを提供するため.

情報	なぜそれが重要なのか
システム電圧	電気接続要件を定義する
3P3W / 3P4W	システム構成を定義します
単線図	荷重と測定位置を表示します
測定点	高調波データが何を表すかを説明します
実効値電流	実際の負荷レベルを表示します
負荷プロファイル	システムが時間の経過とともにどのように変化するかを示します
THDi	電流歪みのコンテキストを提供します
高調波スペクトル	個々の高調波次数を表示します
THDv	電圧歪みコンテキストを追加
力率	同時の無効電力状態を表示します
ピーク負荷と通常負荷	異常なスナップショットによるサイズ変更を防止します
必要なターゲット	ソリューションが達成する必要があるものを定義する
今後の展開	将来の読み込みを考慮できるようにする

すべてのアイテムを持っていない可能性があります. それでいいです. 目的は、すべての測定が完璧になるまでプロジェクトを遅らせることではありません. 1 パーセントからハードウェアの決定を下すことを避けるためです.

アナライザーのスクリーンショットが 1 つしかない場合はどうすればよいですか?

そういう状況はよくあることだ. まず、スクリーンショットに既に含まれている情報を確認します:

電圧;
現在;
THDi;
THDv;
力率;
個々の高調波;
タイムスタンプ;
測定場所.

何が足りないのかを特定する. 例えば, THDi 31% そして現在 76 心配そうに見えるかもしれない. ただし、通常の生産電流が存在する場合は、 350 a, 最初の質問は: だった 31% 軽負荷状態でのTHDi測定?

誰も知らないなら, 代表的な生産中に測定を繰り返すことは、すぐに複数の AHF 見積もりを依頼するよりも役立つ場合があります。.

AHF RFQ を改善できる 1 つの質問

これを送る代わりに:

私たちのTHDiは 30%. アクティブ高調波フィルターを見積もってください.

のようなものを送信します:

通常の生産中にメイン LV バスで高い THDi を測定しました. 負荷電流が添付されています, THDi, THDv, 高調波スペクトルと測定条件. 補償が必要な高調波電流の量と、必要なターゲットに AHF が適切かどうかを確認してください。.

違いは重要です. 最初の質問はこう尋ねます: どのような機器を販売してもらえますか?

2番目の質問は: 電気システムに実際に必要なものは何ですか?

有用なエンジニアリング提案では、どのような測定が使用されたかを説明する必要があります, どの動作条件が選択されたか, どのくらいの補償電流が予想されるか, システムが達成するために設計された目標, どのような仮定がなされたのか, 提案された AHF 容量が適切である理由.

唯一の説明が「THDi が高い」である場合、, したがって、より大きなフィルターを使用してください,おそらくまだ答えられていない質問があるでしょう.

アクティブ高調波フィルタを指定する前に

THDi 値が高い場合は調査する価値があります. しかし、それは分析の始まりです, 終わりではない.

AHFサイジング前, 高いTHDiがどこで測定されたかを必ず理解してください, 植物にどれくらいの重さの負荷がかかったか, 実際にどのくらいの高調波電流が存在するのか, どの高調波次数が支配的か, 電圧歪みはどうなっているのか, 高調波が実際に報告された問題の原因となっているかどうか, プロジェクトが達成する必要があるパフォーマンス目標.

それらの質問に答えたら, アクティブ高調波フィルターのサイジングがより意味のあるものになる.

すでに電力品質レポートを持っているが、その測定結果を AHF 要件に変換する方法がわからない場合, システム電圧とともにレポートを送信します, 負荷電流, エンジニアリングレビュー用の動作条件と単線図.

最初の質問は次のようなものであってはなりません: 「どれくらいの大きさのAHFを設置できるか」?」

そうあるべきです: 「この電気システムには実際に何が必要なのか?」