giriiş
Modern elektrik sistemlerinde, Değişken frekans sürücüleri gibi doğrusal olmayan yüklerin artan kullanımı (VFD'ler), güç kaynaklarını değiştirme, ve yenilenebilir enerji invertörleri - harmonik bozulmaların çoğalmasına yol açtı. Bu harmonikler güç kalitesini bozabilir, Ekipman arızalarına neden olur, ve enerji kayıplarını artırmak. Harmonik filtreler, bu bozulmaları azaltmak için tasarlanmış temel bileşenlerdir, Verimli ve güvenilir güç sistemi işlemini sağlamak.
- Elektrik sistemlerinde harmonikleri anlamak
1.1 Harmoniklerin tanımı
Harmonikler, temel güç sistemi frekansının tamsayı katları olan frekanslara sahip voltaj veya akım dalga formlarıdır. (tipik olarak 50 Hz veya 60 Hz). Pürüzsüz sinüzoidal dalgalar yerine ani darbelerde akımı çeken doğrusal olmayan yükler tarafından üretilirler..
1.2 Harmoniklerin kaynakları
Ortak harmonik kaynakları arasında:
Güç Elektronik Cihazları (Örn., düzelticiler, invertörler, VFD'ler)
Kesintisiz güç kaynakları (GÜÇ KAYNAĞI)
LED ve floresan aydınlatma sistemleri
Arc fırınları ve kaynak makineleri
Yenilenebilir enerji sistemleri (güneş/rüzgar invertörleri)
Ana harmonik bozulma düzeni 5/7 Harmonik akım bozulması, Ve mevcut dalga formu tipik bir çift başlı dalga formu sunar. Ekipman tedavisinden önce, Sistem toplam harmonik bozulma oranı ulaşıldı 35.8%. Ekipman tedavisinden sonra, Sistem toplam harmonik bozulma oranı yaklaşık 5%, dalga formu normale döndü, Ve aynı zamanda, Her harmonik önemli ölçüde azaldı.1.3 Harmoniklerin etkileri
Harmonik bozulmalar:
Transformatörlerin ve motorların aşırı ısınması, ömrünü azaltmak
Rezonans koşullarından dolayı kapasitör bankası arızaları
Dağıtım sistemlerinde artan güç kayıpları
İletişim sistemlerine müdahale
Hassas elektronik ekipmanın arızalanması
Bu sorunları azaltmak için, Harmonik filtreler kullanılır.
2. Harmonik filtrelerin amacı
Harmonik filtrelerin birincil amacı, harmonik akımları engelleyerek veya emerek elektrik ağlarındaki harmonik bozulmayı azaltmaktır.. Kilit hedefler içerir:
Sinüzoidal'e yakın voltaj ve akım dalga formlarını koruyarak güç kalitesini iyileştirmek.
Aşırı harmonik ısıtmanın neden olduğu ekipman hasarını önlemek.
Kayıpları azaltarak sistem verimliliğini artırma.
Güç kalitesi standartlarına uymak (Örn., IEEE 519, IEC 61000-3-6).
3.2 Aktif harmonik filtreler (AHF)
Aktif filtreler güç elektroniği kullanır (IGBTS, DSP Denetleyicileri) Bozulmaları iptal eden karşı harmonik akım enjekte etmek için. Değişen harmonik yüklere dinamik olarak adapte olurlar.
Avantajlar:
Çok çeşitli harmonikler için son derece etkili.
Gerçek zamanlı uyarlanabilir tazminat.
Rezonans sorunu yok.
Dezavantajlar:
Daha yüksek başlangıç maliyeti.
Güç kaynağı ve karmaşık kontrol devresi gerektirir.
4. Harmonik filtrelerin çalışma prensibi
4.1 Pasif filtre işlemi
Pasif bir filtre, belirli harmonikler için düşük empedanslı bir yol sağlamak üzere tasarlanmıştır.. Örneğin, 5. harmonik filtre, ayarlanmış bir LC devresi kullanır. 250 Hz (için 50 HZ Sistemleri). Bu frekanstaki harmonikler şantlı, ızgaraya girmelerini önlemek.
4.2 Aktif Filtre İşlemi
Aktif bir harmonik filtre, sensörleri kullanarak yük akımını sürekli olarak izler. Bir dijital sinyal işlemcisi (DSP) harmonikleri analiz eder ve ters akımlar üretir, bozulmaları iptal etmek için sisteme enjekte edilir.
Harmonik kaynak ekipmanı, çeşitli siparişlerde harmonik akımlar üretir. APF harmonik akımı ölçtükten sonra, IGBT anahtar çıkışının yönünün tersini kontrol eder, ve eşit büyüklükteki harmonik akım dengelenir. Geçerli APF erişim noktasından geçtikten sonra, saf olarak geri yüklenebilir
5. Harmonik filtrelerin uygulamaları
Harmonik filtreler yüksek harmonik kirliliği olan endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaktadır., içermek:
Sanayi bitkileri (VFD'ler ve büyük motor sürücüleri ile)
Veri Merkezleri (Hassas BT ekipmanı)
Yenilenebilir enerji sistemleri (Güneş/Rüzgar Çiftlikleri)
Hastaneler ve Laboratuvarlar (Kritik güç kalitesi gereksinimleri)
Ticari binalar (LED aydınlatma ve HVAC sistemleri)
Zhenjiang Tersanesi Yenileme Projesi
Şangay Pudong Halk Hastanesi
Xi’an Termal Enerji Şirketi
Jinan Havaalanı
Chery (Emir) Yeni Enerji Akıllı Bağlı Araç Endüstri Parkı
Southern Sichuan Halk Sağlığı Eğitimi ve Araştırma Üssü
Korla park yeri şarj yığını projesi
