1. Projektets bakgrund

Med den ökande användningen av växelriktare, LED-belysningssystem, frekvensomriktare (VFD), UPS-system och annan kraftelektronik i industriparker och kommersiella anläggningar, har harmonisk förorening i kraftdistributionsnätverket blivit allt allvarligare.

 

Inspektioner av kraftverk avslöjade att de harmoniska distorsionsnivåerna i flera kraftdistributionsrum överskred de tillåtna gränserna specificerade av elenergimätsystem. För att förbättra strömkvaliteten och säkerställa säker systemdrift installerades ett Active Power Filter (APF)-skåp för harmonisk dämpning och reaktiv effektkompensation.

 

2. Förstå övertoner i kraftsystem

2.1 Grundläggande våg och övertoner

I standardkraftsystem är den grundläggande frekvensen för spänning och ström i Kina 50Hz. De flesta moderna elektriska belastningar är dock icke-linjära belastningar, såsom:

• Frekvensomvandlare
• Växelriktare
• LED-drivrutiner
• UPS-system
• Batteriladdningsutrustning
• Industriella automationsanordningar

 

Dessa enheter genererar ström- och spänningskomponenter med frekvenser som är heltalsmultiplar av grundfrekvensen (till exempel 150Hz, 250Hz och 350Hz). Dessa oönskade frekvenskomponenter är kända som övertoner.

Övertoner förvränger den standard sinusformade vågformen för kraftsystemet och påverkar den totala strömkvaliteten negativt.

 

 

2.2 Faror med övertoner

Överdrivna övertoner kan orsaka allvarliga problem i elektriska system, inklusive:

• Ökat strömförlust i kablar och transformatorer
• Överhettning av elektrisk utrustning
• Accelererat åldrande av isoleringen
• Minskad livslängd för kondensatorer och motorer
• Fel på känsliga elektroniska enheter
• Minskad effektfaktor
• Högre energiförbrukning
• Falsk utlösning av skyddsanordningar
• Lång-drift under svåra harmoniska förhållanden kan leda till permanent skada på elektrisk utrustning och minskad systemtillförlitlighet.

 

Enligt nationell standardGB/T 14549-1993 - Strömkvalitet: Övertoner i offentligt elnät, de tillåtna gränserna för total harmonisk distorsion (THD) i Kina är:

0,38kV låg-lågspänningssystem:THD Mindre än eller lika med 5,0 %

6kV–10kV mellanspänningssystem-:THD Mindre än eller lika med 4,0 %

 

3. Aktivt effektfilter (APF) skåp

3.1 Skillnaden mellan aktiva och passiva effektfilter

Active Power Filter (APF)

Ett aktivt effektfilter använder halvledarenheter och intelligent styrteknik för att övervaka övertoner i realtid. Den genererar automatiskt omvända kompensationsströmmar för att dynamiskt eliminera harmoniska strömmar i elnätet.

Jämfört med traditionella filtreringsmetoder erbjuder APF-system:

• Övertonskompensation i realtid-
• Dynamisk respons
• Automatisk justering
• Möjlighet för undertryckning av flera-övertoner
• Stöd för kompensation för reaktiv effekt

 

Passivt effektfilter

Ett passivt effektfilter består huvudsakligen av kondensatorer, reaktorer och LC-filterkretsar, liknande konventionella kompensationsskåp för reaktiv effekt.

Passiva effektfilter kan endast undertrycka övertoner av specifika frekvenser och har flera begränsningar:

• Fasta kompensationsegenskaper
• Risk för resonans
• Begränsat filtreringsområde
• Dålig anpassningsförmåga till ändrade belastningsförhållanden

 

Därför är APF-skåp allmänt föredragna i moderna ledningssystem för energikvalitet.

 

3.2 Funktionella egenskaper hos APF-skåp

Brett övertonsfiltreringsområde

• Undertrycker effektivt övertoner från 2:a till 61:a ordningen
• Justerbara övertonsfiltermål
• Stöder anpassade harmoniska kompensationsstrategier

 

Intelligent-realtidskompensation

• Spårar dynamiskt laständringar
• Matar automatiskt ut omvänd kompensationsström
• Upprätthåller stabil strömkvalitet kontinuerligt

 

RS485 kommunikationsgränssnitt

• Stöder fjärrövervakning och dataöverföring
• Kompatibel med intelligenta energihanteringssystem
• Bekvämt för centraliserad drift och underhåll

 

Reaktiv effektkompensationsfunktion

• Utför harmonisk filtrering oberoende utan att orsaka reaktiv effekt över-kompensation
• Utnyttjar återstående kapacitet för reaktiv effektkompensation
• Förbättrar systemets effektfaktor genom dynamisk filtrering

 

ImprovingStrömkvalitet och systemtillförlitlighet

• Minskar utrustningens överhettning
• Förlänger livslängden för elektriska apparater
• Minskar linjeförluster och energiförbrukning
• Förbättrar den övergripande kraftdistributionssäkerheten

 

Slutsats

Eftersom harmonisk förorening blir allt vanligare i moderna industriella och kommersiella kraftsystem, har Active Power Filter (APF) skåp blivit en viktig lösning för harmonisk dämpning och förbättring av strömkvaliteten.

 

Jämfört med traditionella passiva filter ger APF-system bredare övertonsfiltreringsområden, snabbare svarshastigheter, intelligent kompensation och integrerade funktioner för reaktiv effektkompensation, vilket gör dem idealiska för:

• Industrianläggningar
• Kommersiella byggnader
• Datacenter
• Sjukhus
• Smarta tillverkningsanläggningar
• Förnybara energisystem

 

Genom att effektivt minska harmonisk distorsion och förbättra effektfaktorn hjälper APF-skåp till att säkerställa säkrare, stabilare och mer energieffektiv-drift av kraftsystemet