1. Pozadina projekta

Sa sve većom upotrebom invertera, LED sistema rasvjete, frekventnih pretvarača (VFD), UPS sistema i druge energetske elektronske opreme unutar industrijskih parkova i komercijalnih objekata, harmonsko zagađenje u elektrodistributivnoj mreži postaje sve ozbiljnije.

 

Inspekcije elektroprivrede su otkrile da su nivoi harmonijske distorzije u nekoliko prostorija za distribuciju električne energije premašili dozvoljene granice određene sistemima za mjerenje električne energije. Da bi se poboljšao kvalitet električne energije i osigurao siguran rad sistema, instaliran je ormarić Active Power Filter (APF) za suzbijanje harmonika i kompenzaciju reaktivne snage.

 

2. Razumijevanje harmonika u energetskim sistemima

2.1 Osnovni val i harmonici

U standardnim energetskim sistemima, osnovna frekvencija napona i struje u Kini je 50Hz. Međutim, većina modernih električnih opterećenja su ne-linearna opterećenja, kao što su:

• Pretvarači frekvencije
• Inverteri
• LED drajveri
• UPS sistemi
• Oprema za punjenje baterija
• Uređaji za industrijsku automatizaciju

 

Ovi uređaji stvaraju komponente struje i napona sa frekvencijama koje su cjelobrojni višekratnici osnovne frekvencije (na primjer, 150Hz, 250Hz i 350Hz). Ove neželjene frekvencijske komponente poznate su kao harmonici.

Harmonici iskrivljuju standardni sinusoidni talasni oblik elektroenergetskog sistema i negativno utiču na ukupni kvalitet električne energije.

 

 

2.2 Opasnosti od harmonika

Prekomjerni harmonici mogu uzrokovati ozbiljne probleme u električnim sistemima, uključujući:

• Povećani gubici snage u kablovima i transformatorima
• Pregrijavanje električne opreme
• Ubrzano starenje izolacije
• Smanjen vijek trajanja kondenzatora i motora
• Neispravnost osjetljivih elektronskih uređaja
• Smanjeni faktor snage
• Veća potrošnja energije
• Lažno okidanje zaštitnih uređaja
• Dugotrajan-rad u teškim harmonijskim uslovima može dovesti do trajnog oštećenja električne opreme i smanjenja pouzdanosti sistema.

 

Prema nacionalnom standarduGB/T 14549-1993 - Kvalitet energije: Harmonici u javnoj elektroenergetskoj mreži, dozvoljene granice ukupne harmonijske distorzije (THD) u Kini su:

0,38kV niskonaponski-sistem:THD manji ili jednak 5,0%

6kV–10kV srednje{2}}naponski sistem:THD manji ili jednak 4,0%

 

3. Ormar aktivnog filtera snage (APF).

3.1 Razlika između aktivnih i pasivnih filtera napajanja

Filter aktivne snage (APF)

Filter aktivne snage koristi poluvodičke uređaje i inteligentnu kontrolnu tehnologiju za praćenje harmonika u realnom vremenu. Automatski generira reverzne kompenzacijske struje kako bi dinamički eliminirao harmonijske struje u električnoj mreži.

U poređenju sa tradicionalnim metodama filtriranja, APF sistemi nude:

• Harmonska kompenzacija-u realnom vremenu
• Dinamički odziv
• Automatsko podešavanje
• Mogućnost više-prigušivanja harmonika
• Podrška za kompenzaciju reaktivne snage

 

Pasivni filter snage

Pasivni energetski filter se uglavnom sastoji od kondenzatora, reaktora i LC filterskih kola, slično konvencionalnim ormarićima za kompenzaciju reaktivne snage.

Pasivni filteri snage mogu potisnuti samo harmonike određenih frekvencija i imaju nekoliko ograničenja:

• Fiksne karakteristike kompenzacije
• Rizik od rezonancije
• Ograničeni opseg filtriranja
• Slaba prilagodljivost promenljivim uslovima opterećenja

 

Stoga su APF ormari široko preferirani u modernim sistemima upravljanja kvalitetom električne energije.

 

3.2 Funkcionalne karakteristike APF kabineta

Široki raspon harmonijskog filtriranja

• Efikasno potiskuje harmonike od 2. do 61. reda
• Podesivi harmonijski filteri
• Podržava prilagođene strategije kompenzacije harmonika

 

Inteligentna kompenzacija-u realnom vremenu

• Dinamički prati promjene opterećenja
• Automatski izlazi struja reverzne kompenzacije
• Kontinuirano održava stabilan kvalitet električne energije

 

RS485 komunikacijski interfejs

• Podržava daljinski nadzor i prijenos podataka
• Kompatibilan sa inteligentnim sistemima za upravljanje napajanjem
• Pogodan za centralizovani rad i održavanje

 

Funkcija kompenzacije reaktivne snage

• Izvodi harmonijsko filtriranje nezavisno bez izazivanja kompenzacije reaktivne snage preko -
• Koristi preostali kapacitet za kompenzaciju reaktivne snage
• Poboljšava faktor snage sistema kroz dinamičko filtriranje

 

ImprovingKvalitet struje i pouzdanost sistema

• Smanjuje pregrijavanje opreme
• Produžava radni vijek električnih uređaja
• Smanjuje gubitke u liniji i potrošnju energije
• Povećava ukupnu sigurnost distribucije energije

 

Zaključak

Kako harmonijsko zagađenje postaje sve češće u modernim industrijskim i komercijalnim elektroenergetskim sistemima, ormarići aktivnih filtera snage (APF) postali su bitno rješenje za suzbijanje harmonika i poboljšanje kvaliteta električne energije.

 

U poređenju sa tradicionalnim pasivnim filterima, APF sistemi pružaju širi opseg harmonijskog filtriranja, veće brzine odziva, inteligentnu kompenzaciju i integrisane funkcije kompenzacije jalove snage, što ih čini idealnim za:

• Industrijska postrojenja
• Poslovne zgrade
• Data centri
• Bolnice
• Pametni proizvodni pogoni
• Sistemi obnovljivih izvora energije

 

Efikasnim smanjenjem harmonijskog izobličenja i poboljšanjem faktora snage, APF ormarići pomažu da se osigura sigurniji, stabilniji i energetski{0}}efikasniji rad elektroenergetskog sistema