1. Projectachtergrond

Met het toenemende gebruik van omvormers, LED-verlichtingssystemen, frequentieregelaars (VFD's), UPS-systemen en andere elektronische apparatuur in industrieparken en commerciële faciliteiten is de harmonische vervuiling in het stroomdistributienetwerk steeds ernstiger geworden.

 

Uit inspecties van energiebedrijven is gebleken dat de harmonische vervormingsniveaus in verschillende stroomverdeelruimten de toegestane limieten overschreden die zijn gespecificeerd door meetsystemen voor elektrische energie. Om de stroomkwaliteit te verbeteren en een veilige werking van het systeem te garanderen, werd een Active Power Filter (APF)-kast geïnstalleerd voor harmonische onderdrukking en blindvermogencompensatie.

 

2. Harmonischen in energiesystemen begrijpen

2.1 Fundamentele golven en harmonischen

In standaard voedingssystemen is de fundamentele frequentie van spanning en stroom in China 50 Hz. De meeste moderne elektrische belastingen zijn echter niet-lineaire belastingen, zoals:

• Frequentieomvormers
• Omvormers
• LED-stuurprogramma's
• UPS-systemen
• Apparatuur voor het opladen van batterijen
• Industriële automatiseringsapparaten

 

Deze apparaten genereren stroom- en spanningscomponenten met frequenties die gehele veelvouden zijn van de fundamentele frequentie (bijvoorbeeld 150 Hz, 250 Hz en 350 Hz). Deze ongewenste frequentiecomponenten staan ​​bekend als harmonischen.

Harmonischen vervormen de standaard sinusoïdale golfvorm van het voedingssysteem en hebben een negatieve invloed op de algehele voedingskwaliteit.

 

 

2.2 Gevaren van harmonischen

Overmatige harmonischen kunnen ernstige problemen veroorzaken in elektrische systemen, waaronder:

• Verhoogd vermogensverlies in kabels en transformatoren
• Oververhitting van elektrische apparatuur
• Versnelde veroudering van de isolatie
• Verkorte levensduur van condensatoren en motoren
• Storing in gevoelige elektronische apparaten
• Verminderde arbeidsfactor
• Hoger energieverbruik
• Vals uitschakelen van beveiligingsapparatuur
• Langdurig gebruik-onder zware harmonische omstandigheden kan leiden tot permanente schade aan elektrische apparatuur en verminderde systeembetrouwbaarheid.

 

Volgens de nationale normGB/T 14549-1993 - Stroomkwaliteit: harmonischen in het openbare elektriciteitsnet, de toegestane limieten voor totale harmonische vervorming (THD) in China zijn:

0,38 kV laag-systeem:THD Minder dan of gelijk aan 5,0%

6kV–10kV midden-spanningssysteem:THD Minder dan of gelijk aan 4,0%

 

3. Kast voor actief vermogensfilter (APF).

3.1 Verschil tussen actieve en passieve vermogensfilters

Actief vermogensfilter (APF)

Een Active Power Filter maakt gebruik van halfgeleiderapparaten en intelligente besturingstechnologie om harmonischen in realtime te bewaken. Het genereert automatisch omgekeerde compensatiestromen om harmonische stromen in het elektriciteitsnet dynamisch te elimineren.

Vergeleken met traditionele filtermethoden bieden APF-systemen:

• Real-harmonische compensatie
• Dynamische reactie
• Automatische aanpassing
• Multi-harmonische onderdrukkingsmogelijkheid
• Ondersteuning voor blindvermogencompensatie

 

Passief vermogensfilter

Een passief vermogensfilter bestaat voornamelijk uit condensatoren, reactoren en LC-filtercircuits, vergelijkbaar met conventionele compensatiekasten voor reactief vermogen.

Passieve vermogensfilters kunnen alleen harmonischen van specifieke frequenties onderdrukken en hebben verschillende beperkingen:

• Vaste compensatiekenmerken
• Risico op resonantie
• Beperkt filterbereik
• Slecht aanpassingsvermogen aan veranderende belastingsomstandigheden

 

Daarom hebben APF-kasten de voorkeur in moderne systemen voor energiekwaliteitsbeheer.

 

3.2 Functionele kenmerken van APF-kast

Groot harmonisch filterbereik

• Onderdrukt effectief de harmonischen van de 2e tot de 61e orde
• Instelbare harmonische filterdoelen
• Ondersteunt aangepaste harmonische compensatiestrategieën

 

Real-intelligente compensatie in realtime

• Houdt dynamisch veranderingen in de belasting bij
• Voert automatisch omgekeerde compensatiestroom uit
• Zorgt continu voor een stabiele stroomkwaliteit

 

RS485-communicatie-interface

• Ondersteunt bewaking op afstand en gegevensoverdracht
• Compatibel met intelligente energiebeheersystemen
• Handig voor gecentraliseerde bediening en onderhoud

 

Reactieve stroomcompensatiefunctie

• Voert onafhankelijk harmonische filtering uit zonder reactieve vermogensovercompensatie te veroorzaken
• Maakt gebruik van de resterende capaciteit voor blindvermogencompensatie
• Verbetert de arbeidsfactor van het systeem door dynamische filtering

 

VerbeteringingStroomkwaliteit en systeembetrouwbaarheid

• Vermindert oververhitting van apparatuur
• Verlengt de levensduur van elektrische apparaten
• Verlaagt lijnverliezen en energieverbruik
• Verbetert de algehele veiligheid van de stroomdistributie

 

Conclusie

Omdat harmonische vervuiling steeds gebruikelijker wordt in moderne industriële en commerciële energiesystemen, zijn Active Power Filter (APF) -kasten een essentiële oplossing geworden voor harmonische onderdrukking en verbetering van de stroomkwaliteit.

 

Vergeleken met traditionele passieve filters bieden APF-systemen een breder harmonisch filterbereik, snellere responssnelheden, intelligente compensatie en geïntegreerde functies voor blindvermogencompensatie, waardoor ze ideaal zijn voor:

• Industriële installaties
• Commerciële gebouwen
• Datacentra
• Ziekenhuizen
• Slimme productiefaciliteiten
• Hernieuwbare energiesystemen

 

Door de harmonische vervorming effectief te verminderen en de arbeidsfactor te verbeteren, zorgen APF-kasten voor een veiliger, stabieler en energiezuiniger -efficiëntere werking van het energiesysteem