Приходит отчет о качестве электроэнергии, и одно число сразу привлекает всеобщее внимание:
THDI: 32%.
Следующие вопросы обычно приходят быстро:
Является 32% THDi слишком высокий?
Нужен ли нам активный фильтр гармоник??
Если мы сделаем, какой размер AHF нам следует указать?
Высокое значение THDi заслуживает внимания., но он сам по себе не отвечает ни на один из этих вопросов.
Это говорит о том, что форма сигнала тока была значительно искажена в определенной точке измерения и при определенных условиях эксплуатации.. Он не говорит вам, какую часть гармонического тока необходимо компенсировать., имеет ли весь объект одинаковое гармоническое состояние, или является ли активный фильтр гармоник правильным решением?.
Это различие важно, поскольку в конечном итоге размер AHF измеряется в амперах компенсационного тока., не в процентных пунктах от THDi.
Если перед вами уже есть отчет о качестве электроэнергии, не начинайте с каталога фильтров. Начните с отчета.
В этом руководстве
- Где измерялся THDi?
- Какая была эксплуатационная нагрузка?
- Какой гармонический ток действительно присутствует?
- Какие гармонические порядки преобладают?
- Действительно ли гармоники вызывают описанную проблему??
- Что происходит с THDv?
- Какова фактическая цель смягчения последствий??
Начните с отчета, Не рейтинг AHF
Предположим, ваш отчет анализатора показывает:
| Параметр | Измеренное значение |
|---|---|
| Напряжение системы | 400 V. |
| Среднеквадратический ток | 180 А |
| THDI | 32% |
| КНИ | 3.1% |
| Коэффициент мощности | 0.95 |
| Доминирующие гармоники | 5й и 7-й |
На первый взгляд, 32% THDi выглядит как самое важное число.
Но здесь недостаточно информации, чтобы указать AHF..
Мы до сих пор не знаем, куда был подключен анализатор, какое оборудование работало в это время, ли 180 A представляет легкую нагрузку или нормальное производство., или какую электрическую проблему на самом деле пытается решить проект.
Таким образом, первая задача — не рассчитать размер AHF.. Это значит понять, что на самом деле представляет собой измерение..
1. Где был измерен высокий THDi?
Один и тот же процент THDi может означать совершенно разные вещи в зависимости от того, где анализатор был подключен..
- отдельный вход VFD;
- центр управления двигателем;
- распределительный щит производственной линии;
- вторичная обмотка трансформатора;
- главный распределительный щит низкого напряжения;
- или точка общего соединения.
Например:
THDi = 38% на входе одного ЧРП
полезная информация об этом VFD.
Но это не значит:
THDi = 38% на весь объект ПКК.
Таким образом, вместо того, чтобы записывать только «THDi = 38%», в отчете также должно быть указано: «THDi = 38%, измеряется на входе ЧРП». Это дополнительное предложение может полностью изменить интерпретацию результата..
Прежде чем двигаться дальше, подтвердите три вещи: где производилось измерение, какие нагрузки находятся после этой точки, и оцениваем ли мы одну машину, одна производственная линия, или всю электрическую систему.
Если в отчете нет четкого определения точки измерения, это следует уточнить до начала определения размеров оборудования..
2. Какая была нагрузка при записи THDi?
Высокий процент THDi никогда не следует отделять от условий эксплуатации, в которых он был измерен..
Рассмотрим одну и ту же производственную линию в два разных момента времени..
Работа с низкой нагрузкой: Ток нагрузки 90 А, THDI 34%.
Нормальное производство: Ток нагрузки 420 А, THDI 18%.
Если мы посмотрим только на процент, первое состояние кажется хуже. Но это не означает автоматически, что размер AHF должен соответствовать размеру 34% чтение.
THDi выражается относительно основного тока, присутствующего во время измерения.. Когда основной ток падает во время работы с малой нагрузкой, процент THDi может увеличиться, даже если абсолютный гармонический ток не увеличился пропорционально.
Более полезный вопрос не в том, «Когда THDi был самым высоким?»?" Это: При каких условиях эксплуатации система вырабатывает гармонический ток, который фактически необходимо компенсировать??
Если нагрузка установки значительно меняется между запуском, нормальное производство, пиковая добыча, работа в ночное время или смена партий, один снимок экрана анализатора может не отражать наиболее важное состояние.
3. Перестаньте смотреть только на проценты — посмотрите на гармонический ток в амперах
Это одна из наиболее частых путаниц в проекте AHF..
Клиент отправляет: «THDi = 30%. Пожалуйста, укажите AHF».
Но активный фильтр гармоник не оценивается в процентных пунктах от THDi.. Емкость AHF обычно обсуждается в номиналах компенсационного тока, таких как 50 А, 100 А, 150 А или 200 А.
Таким образом, проекту в конечном итоге придется перейти от процентного тока к гармоническому току в амперах..
Система А: Ток нагрузки 80 А, THDI 30%.
Система Б: Ток нагрузки 600 А, THDI 30%.
Процент THDi идентичен. Требование о компенсации явно не.
Вот почему «THDi 30%, поэтому используйте 100 AHF» не является полным методом инженерного расчета..
Лучший вопрос: Какой гармонический ток существует в соответствующем рабочем состоянии?, и сколько из этого нужно компенсировать?
Расчет мощности AHF становится полезным только после того, как измерение будет правильно понято.
4. Не останавливайтесь на THDi — откройте гармонический спектр
THDi — сводное число. Гармонический спектр подскажет вам, что находится внутри этого числа..
Обе системы могут показывать THDi = 25% имея при этом очень разные гармонические профили.
- В одной системе могут доминировать 5-я и 7-я гармоники..
- Другой может содержать значительную третью, 5тур, 7тур, 11четвертая и 13-я гармоники.
Изучение отдельных порядков гармоник помогает инженерам понять, какие типы нелинейных нагрузок могут способствовать этому и с чем на самом деле должно справиться компенсационное оборудование..
Вместо отправки только «THDi = 27%» в более полезном отчете было бы указано: «THDi = 27%. Доминируют 5-я и 7-я гармоники.. Гармонический спектр прилагается.
Если анализатор может экспортировать отдельные гармонические токи или диаграмму спектра, эта информация должна быть включена в инженерную экспертизу.
5. Действительно ли гармоники вызывают проблему??
Обнаружение высокого уровня THDi и выявление основной причины проблемы с электростанцией — взаимосвязанные, но отдельные задачи..
Предположим, группа технического обслуживания сообщает: «Наш трансформатор перегревается». Анализатор качества электроэнергии также сообщает о высоком уровне THDi..
- чрезмерная нагрузка;
- плохая вентиляция;
- высокая температура окружающей среды;
- фазовый дисбаланс;
- проблемы с подключением;
- нейтральный ток;
- гармонические потери;
- или несколько факторов, действующих вместе.
Может возникнуть соблазн сделать вывод: Перегрев трансформатора → Высокий THDi → Установите AHF.
Но на трансформатор также могут влиять вышеперечисленные факторы..
То же предостережение применимо и к неисправностям конденсаторов., неприятные отключения и плохой коэффициент мощности. Гармоники могут быть задействованы, но их не следует автоматически рассматривать как основную причину.
Полезный анализ качества электроэнергии должен ответить на два отдельных вопроса.: Какое аномальное электрическое состояние мы можем измерить?? И действительно ли это условие вызывает проблему, которую клиент хочет решить??
Иногда ответ приводит к активному фильтру гармоник.. Иногда это приводит к другому решению. А иногда это показывает, что перед покупкой оборудования необходимы дополнительные измерения..
6. Чтение THDv наряду с THDi
Искажения тока — это лишь часть картины качества электроэнергии.. Если в отчете есть THDi, но нет THDv, Искажение напряжения также должно быть проверено.
THDi описывает искажение формы сигнала тока.. THDv описывает искажение формы сигнала напряжения..
Рассмотрим два растения: Сайт А имеет THDi 25% и КНИ 2.0%; Сайт Б имеет THDi 25% и КНИ 7.0%.
Процент искажений тока тот же. Более широкое состояние системы явно отличается.
Это не означает, что только THDv определяет необходимость использования AHF.. Это означает, что более полезная инженерная картина: THDI + КНИ + гармонический спектр + состояние нагрузки + точка измерения.
7. Определите цель, прежде чем определять размер AHF
Прежде чем обсуждать, нуждается ли проект в 100 А или 150 Фильтр, сначала нужно ответить на один вопрос: Почему мы подавляем гармоники?
- Согласие — Проект имеет IEEE 519, требования коммунального предприятия или потребителя к гармоническим характеристикам.
- Надежность оборудования — На чувствительное оборудование могут влиять условия качества электроэнергии..
- Трансформаторная или кабельная нагрузка — Заказчик хочет снизить электрическое напряжение, связанное с гармоническими токами..
- Расширение завода — Дополнительные VFD, Системы UPS, будут добавлены выпрямители или другие нелинейные нагрузки.
- Стабильность процесса — На заводе расследуются электрические нарушения, связанные с перебоями в производстве..
- EPC или требование конечного пользователя — Техническое задание проекта определяет целевой уровень качества электроэнергии.
Это не идентичные проекты. Прежде чем спрашивать: «Какой размер AHF нам нужен?»?» проект должен сначала определить: Какого электрического состояния мы пытаемся достичь??
Без цели, даже технически правильный расчет размеров может решить неправильную проблему.
От высокого THDi к инженерному решению
Практический процесс принятия решения должен выглядеть так:
Обратите внимание, что размер AHF отображается внизу.. Это намеренно. Выбор размера должен быть результатом диагностики., не первый шаг.
Означает ли высокий коэффициент THDi, что вам автоматически нужен активный фильтр гармоник??
Нет. Анонца Активный гармонический фильтр является одним из вариантов подавления гармоник.
В зависимости от электрической системы, инженеры также могут оценить:
- линейные реакторы;
- Дроссели постоянного тока;
- пассивные фильтры гармоник;
- активные передние приводы;
- перераспределение нагрузки;
- изменения конфигурации системы;
- или комбинации этих мер.
AHF становится особенно привлекательным, когда установка содержит изменяющиеся нелинейные нагрузки и требует динамической компенсации гармоник.. Но даже тогда, вопрос не должен начинаться с «Какую модель AHF нам купить»?«Начинать следует с: Что система на самом деле требует от нас компенсации?
Что вы должны отправить, прежде чем запрашивать цену AHF?
Если вам нужна инженерная рекомендация, а не просто предложение по каталогу, предоставьте как можно больше следующей информации，Вы также можете использовать наш Служба определения размеров AHF предоставить ключевые данные системы для инженерной экспертизы.
| Информация | Почему это важно |
|---|---|
| Напряжение системы | Определяет требования к электрическому подключению |
| 3P3W / 3P4W | Определяет конфигурацию системы |
| Однолинейная схема | Показывает нагрузки и места измерения |
| Точка измерения | Объясняет, что представляют собой гармонические данные. |
| Среднеквадратический ток | Показывает фактический уровень нагрузки |
| Профиль нагрузки | Показывает, как система меняется с течением времени. |
| THDI | Дает контекст искажения тока |
| Гармонический спектр | Показывает отдельные порядки гармоник. |
| КНИ | Добавляет контекст искажения напряжения |
| Коэффициент мощности | Показывает одновременные условия реактивной мощности |
| Пиковая и нормальная нагрузка | Предотвращает изменение размера на необычном снимке |
| Требуемая цель | Определяет, чего должно достичь решение |
| Будущее расширение | Позволяет учитывать будущую загрузку |
Возможно, у вас есть не все предметы. Это нормально. Цель состоит в том, чтобы не откладывать проект до тех пор, пока все измерения не будут идеальными.. Это для того, чтобы избежать принятия аппаратного решения на основе одного процента..
Что делать, если у вас есть только один скриншот анализатора?
Такая ситуация обычная. Сначала проверьте, какую информацию уже содержит скриншот.:
- Напряжение;
- текущий;
- THDI;
- КНИ;
- Коэффициент мощности;
- отдельные гармоники;
- временная метка;
- место измерения.
затем определите, чего не хватает. Например, THDI 31% и текущий 76 A может выглядеть тревожно. Но если нормальный производственный ток обычно составляет около 350 А, первый вопрос становится: Был ли 31% THDi измерен в условиях малой нагрузки?
Если никто не знает, повторение измерений во время репрезентативного производства может быть более полезным, чем немедленный запрос нескольких предложений AHF..
Один вопрос, который может улучшить ваш запрос предложений AHF
Вместо отправки этого:
Наш THDi 30%. Пожалуйста, укажите активный фильтр гармоник..
отправить что-то вроде:
Мы измерили высокий уровень THDi на главной шине низкого напряжения во время нормального производства.. Прилагаю ток нагрузки, THDI, КНИ, спектр гармоник и условия измерения. Пожалуйста, проверьте, какой ток гармоник требует компенсации и подходит ли AHF для требуемой цели..
Разница важна. Первый вопрос задает: Какое оборудование вы можете нам продать?
Второй спрашивает: Что на самом деле требует наша электрическая система?
Полезное инженерное предложение должно объяснить, какие измерения были использованы., какой рабочий режим был выбран, какой компенсационный ток ожидается, для достижения какой цели предназначена система, какие предположения были сделаны, и почему предлагаемая мощность AHF подходит.
Если единственным объяснением является «THDi высокий, поэтому используйте фильтр большего размера,«Наверное, остались вопросы без ответа».
Прежде чем указать активный фильтр гармоник
Высокие значения THDi заслуживают внимания.. Но это начало анализа, не конец.
До определения размера AHF, убедитесь, что вы понимаете, где был измерен высокий THDi, насколько сильно был загружен завод, сколько гармонических токов на самом деле присутствует, какие гармонические порядки преобладают, что происходит с искажением напряжения, действительно ли гармоники вызывают заявленную проблему, и какую целевую производительность должен достичь проект.
Как только на эти вопросы будут даны ответы, Выбор размера активного фильтра гармоник становится гораздо более значимым.
Если у вас уже есть отчет о качестве электроэнергии, но вы не знаете, как преобразовать эти измерения в требования AHF, отправьте отчет вместе с напряжением системы, ток нагрузки, рабочее состояние и однолинейная схема для инженерной экспертизы.
Первый вопрос не должен быть: «Насколько большой AHF мы можем установить?”
Это должно быть: «Что на самом деле нужно этой электрической системе??”
Часто задаваемые вопросы
Является 30% THDi всегда серьезная проблема?
Это указывает на существенное искажение формы сигнала тока в той точке и рабочем состоянии, где оно было измерено.. Однако, 30% THDi сам по себе не расскажет вам о состоянии всего объекта., требуемый компенсационный ток, или необходим ли AHF.
Могу ли я рассчитать размер AHF только по THDi??
Одного THDi недостаточно для надежного инженерного выбора.. Ток нагрузки важен, и лучшая оценка также учитывает рабочее состояние, гармонический спектр, место измерения, THDv и цель смягчения.
Почему THDi иногда увеличивается при уменьшении нагрузки на электростанцию?
THDi выражается относительно основного тока в измеренных рабочих условиях.. Когда основной ток падает, процент THDi может увеличиться, даже если ток гармоник не увеличивается пропорционально.
Должен ли я измерять гармоники на ЧРП или на PCC??
Это зависит от того, что вы пытаетесь определить. Измерение ЧРП помогает оценить индивидуальную нагрузку. Измерение распределительного щита помогает оценить часть установки.. Для оценки гармоник на уровне системы, соответствующая точка измерения PCC или основной системы становится особенно важной.
Какая информация наиболее полезна для определения размера AHF??
Начните с напряжения системы, конфигурация проводки, Среднеквадратичный ток нагрузки, THDI, гармонический спектр, КНИ, место измерения и условия эксплуатации. Однолинейная диаграмма, цель проекта и информация о будущих нагрузках делают оценку более полезной.
Может ли AHF компенсировать как гармоники, так и реактивную мощность??
Некоторое оборудование для обеспечения качества активной электроэнергии может выполнять подавление гармоник и компенсацию реактивной мощности в зависимости от его конфигурации и доступной мощности.. Требования к гармонической и реактивной мощности все равно следует определить количественно, прежде чем принимать решение о настройке оборудования..
