Harmonisch filter

Voorkom storingen en defecten aan apparatuur
Wanneer veel kleine apparaten die harmonischen produceren gezamenlijk grote hoeveelheden harmonische vervuiling veroorzaken, is het filteren van de hoofdvoeding een zeer nuttige oplossing. Harmonische filters voorkomen effectief storingen en defecten van apparaten, omdat ze helpen bij het corrigeren van niet-lineaire belastingen. De filters zorgen ook voor energie-efficiëntie, wat helpt de duurzaamheid van het apparaat te verlengen.

Helpt bij het maximaal benutten van de geïnstalleerde capaciteit
Een ideaal voorbeeld van harmonische filters die de installatiecapaciteit maximaliseren, is hun gebruik in de AC-lijnen parallel aan de belastingen die hinderlijke harmonischen produceren. De harmonische filters injecteren omgekeerde stroom in de AC-lijnen en annuleren harmonischen, wat de elektrische stabiliteit verbetert.

Verbeter de energie-efficiëntie
Een van de beste aspecten van harmonische filters is dat ze schaalbaar zijn en afgestemd op de harmonische stroom voor meerdere belastingen. U kunt ook extra units installeren als de totale harmonische stroom de classificatie van het enkele harmonische filter overschrijdt. Ze verminderen ook de uitstoot van koolstofdioxide.

Betrouwbaar en continuïteit bieden
Harmonische filters zijn handig voor gebieden met significante niet-lineaire belastingen en veel DC-aandrijvingen, omdat ze productieverstoringen verminderen. Daarom verlengen deze filters ook de levensduur van het apparaat, waardoor ze consistent goed kunnen presteren.

Beperk de kosten voor service en onderhoud
Elk elektrisch apparaat dat op maximale efficiëntie werkt, zal zonder problemen werken. Deze theorie is van toepassing op apparaten met harmonische filters. Tenzij de condensatoren en weerstanden vereist zijn, vereist het harmonische filter geen aangepaste fabricage omdat het grotendeels impedantie-onafhankelijk is. Volgens de fabrikanten kunnen harmonische filters breedbandige harmonische frequenties aan om servicekosten te minimaliseren.

Voorkom en verminder energieverlies
Harmonische vervuiling is synoniem met energieverlies omdat het de betrouwbaarheid, veiligheid en efficiëntie van elektrische installaties beïnvloedt. Een harmonisch filter dat op de hoofdvoeding is geïnstalleerd, kan alle harmonische stromen tegengaan voordat ze de transformator bereiken. Ze verminderen ook de absorptie van reactief vermogen en verminderen slijtage, waardoor energieverlies wordt voorkomen.

Actief harmonisch filter
Actieve harmonische filter een actieve harmonische filter is zoiets als een boost-regelaar. Het concept dat wordt gebruikt in een actieve filter is de introductie van stroomcomponenten met behulp van vermogenselektronica om de harmonische vervormingen te verwijderen die worden geproduceerd door de niet-lineaire belasting. Actieve harmonische filters worden meestal gebruikt voor laagspanningsnetwerken. Er zijn drie soorten actieve harmonische filters op basis van de manier waarop ze zijn aangesloten op het AC-distributienetwerk.

Passief harmonisch filter
Passief harmonisch filter Een passief harmonisch filter is gebouwd met behulp van een reeks condensatoren, inductoren en weerstanden. Het kan de vorm aannemen van een eenvoudige lijnreactor of kan een reeks parallelle resonantiefilters gebruiken om harmonischen te elimineren. Passieve harmonische filters worden ook verdeeld op basis van de manier waarop ze zijn verbonden met de belasting.

Omvormertopologie
De meeste moderne AHF's zijn gebouwd op een 3-level NPC inverter topologie die verschillende voordelen biedt vergeleken met AHF's die zijn gebouwd op de conventionele 2-level topologie. In een 3-level topologie worden de schakelfrequentie en spanningsstress verdeeld over de IGBT's. Verminderde stress verlengt de levensduur van de vermogenselektronica. 3-level NPC inverter produceert een output golfvorm die dichter bij sinusoïdaal ligt, wat een kleinere fysieke grootte van het hele AHF systeem mogelijk maakt, vanwege het kleinere LC-filter. Hogere efficiëntie, lagere verliezen en lagere ruisniveaus worden ook bereikt. Deze maken de totale cost of ownership veel lager.

Verliezen
Afhankelijk van het ontwerp en de topologie kunnen AHF's hogere of lagere verliezen hebben. Het is belangrijk om de verliezen te controleren, omdat ze de levenscycluskosten van de investering verlagen. Meestal hebben AHF's ongeveer 2-3% verliezen (afhankelijk van het nominale vermogen). AHF's die zijn gebouwd op 3-level NPC-invertertopologie hebben lagere verliezen dan 2-level-AHF's. Afhankelijk van het gebruikersprofiel creëren lagere verliezen een potentieel voor aanzienlijke financiële besparingen als de LCC wordt berekend over een periode van een paar jaar.

Reactietijd
Sommige stroomkwaliteitsfenomenen treden extreem snel op, waardoor de mitigatie nog sneller moet zijn. Als het proces wordt beïnvloed door snelle spanningsschommelingen of transiënten, is het erg belangrijk om de algehele responstijd van de AHF te evalueren. Typische toepassingen die snelle mitigatie vereisen, zijn bijvoorbeeld lasmachines, liften en kranen.

Interharmonischen
Interharmonics worden meestal veroorzaakt door synchronisatieproblemen. Als de installatie interharmonische bronnen bevat, moet de fabrikant worden geraadpleegd, omdat niet alle AHF's hiermee overweg kunnen. Het is een veelvoorkomend probleem bij cyclo-omvormers of sommige typen oudere windturbinegeneratoren.

Harmonische compensatiecapaciteit
Harmonischen kunnen worden gezien in de oneven en even orden. De gebruikelijke capaciteit voor AHF's is de 25e of 50e harmonische orde. Soms wordt beweerd dat de 51e harmonische kan worden verzacht, wat weinig waarde heeft omdat harmonische orden van 51e en hoger niet voorkomen in elektrische energiesystemen. Een belangrijk punt is dat de AHF de mogelijkheid kan bieden om te selecteren welke harmonische orde moet worden gecompenseerd. Voor sommige apparaten is het mogelijk om het hele harmonische spectrum te selecteren (1e tot 50e, oneven en even), maar voor andere kunnen slechts enkele harmonische orden worden geselecteerd. Afhankelijk van de toepassing is de capaciteit om te compenseren voor een bepaalde harmonische orde een kritieke kwestie die de prestaties van het hele systeem beïnvloedt.

Elektromagnetische compatibiliteit (EMC)
In sommige landen gelden strikte richtlijnen met betrekking tot EMC. Om er zeker van te zijn dat de AHF geen interferentie veroorzaakt, moet deze worden uitgerust met een goed ontworpen EMC-filter.

Spanning
AHF's worden aangeboden in een reeks spanningen, de meest voorkomende is 200V tot 690V. Sommige fabrikanten kunnen AHF's produceren voor nog hogere spanningen, tot 1000V, zonder een step-up transformator, wat de kosten en footprint verlaagt. Het is mogelijk om AHF's aan te sluiten op middenspanningssystemen met behulp van een geschikte step-up transformator. Step-up (of step-down) transformatoren kunnen de compensatieprestaties verminderen vanwege de verhoogde impedantie tussen de AHF en het netwerk.

Identificeer het probleem
Als u problemen met uw harmonische filters oplost of onderhoudt, is de eerste stap het identificeren van het probleem of symptoom dat kan duiden op een storing of defect. Veelvoorkomende tekenen van problemen met harmonische filters zijn overmatige hitte of ruis van het filter of de componenten ervan, doorgebrande zekeringen, geactiveerde stroomonderbrekers, beschadigde condensatoren, abnormale spannings- of stroomwaarden of -schommelingen, slechte vermogensfactor, lage efficiëntie, defecten of storingen van apparatuur als gevolg van harmonische interferentie en foutcodes of alarmen van de filtercontroller of het bewakingssysteem.

Controleer de filterinstellingen
De volgende stap bij het oplossen van problemen en het onderhouden van uw harmonische filters is het controleren van de filterinstellingen en -parameters. Afhankelijk van het type en model van uw filter, hebt u mogelijk verschillende opties en modi om de werking en prestaties van het filter aan te passen. Sommige actieve filters hebben bijvoorbeeld een afstemmodus waarmee u de filterrespons kunt instellen op specifieke harmonische orden of frequenties. Sommige hybride filters hebben een schakelmodus waarmee u kunt schakelen tussen passieve en actieve filtering of tussen verschillende passieve filterconfiguraties. Raadpleeg de filterhandleiding of fabrikant voor de aanbevolen instellingen en parameters voor uw toepassing en belastingsomstandigheden.

Routinematig onderhoud uitvoeren
De derde stap bij het oplossen van problemen en het onderhouden van uw harmonische filters is het uitvoeren van routinematige onderhoudstaken om het risico op problemen en storingen te voorkomen of te verminderen. Dit omvat het reinigen van de filterbehuizing en componenten, het controleren van de bedrading en aansluitingen, het testen van de componenten op tekenen van slijtage of storingen, het vervangen van defecte of versleten componenten, het updaten van de filterfirmware of -software indien nodig en het beoordelen van de prestatie- en bedieningsgegevens. U dient de richtlijnen van de fabrikant te volgen voor de frequentie en procedures van onderhoudstaken en een verslag van activiteiten en resultaten bij te houden voor toekomstige referentie.

Problemen met specifieke problemen oplossen
De vierde stap bij het oplossen van problemen en het onderhouden van uw harmonische filters is het oplossen van specifieke problemen die kunnen ontstaan ​​tijdens de werking of het onderhoud van het filter. Deze problemen kunnen bestaan ​​uit overbelasting of onderbelasting van het filter, filterresonantie of filterinstabiliteit. Overbelasting of onderbelasting van het filter treedt op wanneer de stroom de nominale waarde overschrijdt of onderschrijdt, waardoor het filter oververhit raakt, tript of zijn effectiviteit verliest. Dit kan worden veroorzaakt door wijzigingen in het belastingsprofiel, de systeemconfiguratie of de filterinstellingen. Filterresonantie treedt op wanneer de filterimpedantie overeenkomt met de systeemimpedantie bij een bepaalde harmonische frequentie, wat leidt tot een toename van de spannings- en stroomharmonischen. Filterinstabiliteit treedt op als gevolg van feedback of interactie met andere filters of apparaten in het systeem.

Controleer de resultaten
De vijfde stap bij het oplossen van problemen en het onderhouden van uw harmonische filters is het verifiëren van de resultaten van uw acties en ervoor zorgen dat het filter goed en effectief werkt. U moet de spannings- en stroomharmonischen bij de filteringang en -uitgang opnieuw meten met een power quality analyzer of een harmonische meter. U moet de resultaten vergelijken met de vorige metingen en de verwachte waarden. U moet ook de filtertemperatuur, ruis en statusindicatoren controleren om te bevestigen dat deze binnen normale bereiken vallen.

Zhejiang Nengrong Electric Power Equipment Co., Ltd. werd opgericht in 2007 (voorheen bekend als Yueqing Zhongrong Power Compensation Equipment Co., Ltd.). Het is een hightechbedrijf dat stroomkwaliteitsbewaking en -controle, reactieve stroomcompensatie, harmonische controle en stroomveiligheidsbeschermingsapparatuur levert als kernactiviteit. Sinds de oprichting hebben we altijd vastgehouden aan het concept van "energiebesparing creëert waarde, bescherming bouwt harmonie" en zijn we toegewijd aan het leveren van hoogwaardige producten en uitgebreide oplossingen voor gebruikers in verschillende sectoren om de stroomkwaliteit te verbeteren, de controle te optimaliseren, energie te besparen en het verbruik te verminderen en de veiligheid van het elektriciteitsnet te beschermen.