Φιλτράρισμα αρμονικής τάξης 2ης έως 50ης τάξης: Γιατί το Broadband AHF Beats Tuned Filters

Σύνοψη.Η επιλογή ενός ενεργού αρμονικού φίλτρου (AHF) με αληθινό φίλτρο 2ης έως 50ης αρμονικής τάξης είναι η διαφορά μεταξύ της επιτυχίας ενός ελέγχου THDi και της αποτυχίας του.Τα περισσότερα δίκτυα χαμηλής τάσης δεν μεταφέρουν πλέον μία μόνο κυρίαρχη αρμονική: κινητήρες μεταβλητής συχνότητας, ευθυγραμμιστές UPS, κινητήρες LED,Οι φορτιστές EV και ο εξοπλισμός θέρμανσης επαγωγής εισάγουν ένα πυκνό φάσμα διααρμονικών και ακόμη συστατικών που οι αποτονισμένοι αντιδραστήρες απλά δεν μπορούν να δουνΈνα ευρυζωνικό ενεργό αρμονικό φίλτρο μετρά την πλήρη μορφή κύματος σε πραγματικό χρόνο και εισάγει ένα ισοδύναμο και αντίθετο ρεύμα στην περιοχή 2ης έως 50ης τάξης.συνολική αρμονική στρέβλωση ρεύματος του δικτύου κίνησης κάτω του 5% ανεξάρτητα από το μείγμα φορτίουΟ οδηγός αυτός εξηγεί τι σημαίνει στην πραγματικότητα το φιλτράρισμα αρμονικής σειράς, γιατί τα σταθερά ρυθμισμένα φίλτρα αφήνουν πίσω 20~40% της υπολειμματικής στρέβλωσης,και πώς να μεγεθύνετε και να ρυθμίσετε ένα ευρυζωνικό AHF για πραγματικό βιομηχανικό, κέντρα δεδομένων και εγκαταστάσεις ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.

Τι Σημαίνει Πραγματικά η "2η έως 50η Αρμονική Τάξη";

Η αρμονική σειρά είναι ο πλήρης πολλαπλάσιος της θεμελιώδους συχνότητας στην οποία επαναλαμβάνεται μια περιοδική στρέβλωση.και η 50η αρμονική φτάνει το 2Συνεπώς, μια συσκευή που έχει χαρακτηριστεί για φιλτράρισμα 2ης έως 50ης τάξης έχει σχεδιαστεί για να ακυρώνει συστατικά στοιχεία από 100 Hz (2η τάξη, σε 50 Hz) μέχρι 2.500 Hz,Χρησιμοποιώντας μετατροπέα ευρείας ζώνης με ελεγχόμενο ρεύμα αντί για παθητικό αντηχούμενο κλάδο.

Αυτή η διάκριση έχει σημασία επειδή το αρμονικό φάσμα ενός σύγχρονου εργοστασίου δεν είναι πλέον το εγχειρίδιο 5η/7η μοτίβο.αλλά μόλις προσθέσετε μονοφασικές παροχές ρεύματος με διακόπτη, οι 3η, 5η, 7η, 9η, 11η και 15η τάξεις εμφανίζονται στο ουδέτερο, και οι 12 παλμών ή ενεργοί ευθυγραμμιστές εμπρός ωθούν την ενέργεια στις 23η, 25η και υψηλότερες τάξεις.Οι μετατροπείς συγκόλλησης και οι μετατροπείς αέρα βρίσκονται μεταξύ των ολόκληρων τάξεων και είναι αόρατοι σε μια αποτονισμένη τράπεζα αντιδραστήραΈνα ενεργό αρμονικό φίλτρο δείχνει το ρεύμα φορτίου με ένα DSP, διαλύει τη μορφή κύματος,και συνθέτει ένα αντισταθμιστικό ρεύμα σε κάθε συχνότητα που έχει προγραμματιστεί να στοχεύει συνήθως ένα επιλέξιμο εύρος από την 2η έως την 50η τάξη, με μεμονωμένες παραγγελίες που μπορούν να ενεργοποιούνται ή να απενεργοποιούνται.

Το φίλτρο είναι φυσικά ένας μετατροπέας πηγής τάσης: μια γέφυρα IGBT, μια τράπεζα πυκνωτών συνεχούς ρεύματος, ένας επαγωγός φίλτρου εξόδου και ένας ελεγκτής υψηλής ταχύτητας.Έτσι δεν μπορεί να ενισχύσει τις αρμονικές με τον τρόπο που μια τράπεζα πυκνότητας μπορείΑυτό είναι ο τεχνικός ορισμός που οι αγοραστές θα πρέπει να επαληθεύσουν σε ένα δελτίο δεδομένων: εύρος σειράς φιλτραρίσματος, χρόνος απόκρισης, συχνότητα μετάδοσης,και εάν η επιλογή της σειράς είναι προγραμματισμένη ανά εγκατάσταση.

Δύο λεπτομέρειες μέτρησης συχνά συγχέονται.παρόλο που το απόλυτο αρμονικό ρεύμα δεν έχει αυξηθείΤο TDD εκφράζει το αρμονικό ρεύμα έναντι του μέγιστου ρεύματος ζήτησης, γι' αυτό οι επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας συνήθως επιβάλλουν το TDD στο σημείο κοινής ζεύξης, ενώ οι μηχανικοί εγκαταστάσεων παρακολουθούν το THDi στην πλακέτα.Ένα φίλτρο ευρυζωνικότητας αντισταθμίζει το απόλυτο αρμονικό ρεύμα, έτσι ώστε το ίδιο μοντέλο 50 A να μπορεί να εμφανίζει πολύ διαφορετικές τιμές THDi σε δύο σημεία μέτρησης στον ίδιο χώρο.την κατάσταση φορτίου και το χρησιμοποιούμενο πρότυπο (IEEE 519 ή IEC 61000-3-12) κατά την ανταλλαγή προδιαγραφών.

Γιατί το φιλτράρισμα ευρυζωνικής σύνδεσης νικά τις σταθερές λύσεις

1Η κάλυψη πλήρους φάσματος απομακρύνει τις υπολειπόμενες στρεβλώσεις.Ένας αντιδραστήρας 7% προστατεύει τον πυκνωτή αλλά απορροφά μόνο μια στενή ζώνη γύρω από τη ρυθμισμένη συχνότητα.Οι πεδινές μετρήσεις σε βαριά εργοστάσια κίνησης δείχνουν συνήθως ότι το THDi μειώνεται από 32% σε 18~20% μετά από παθητικό φιλτράρισμα.Ένα ευρυζωνικό ενεργό αρμονικό φίλτρο που καλύπτει την 2η έως την 50η τάξη φέρνει συνήθως το τρέχον THDi κάτω από το 5% στο σημείο σύνδεσης,διότι αντισταθμίζει το άθροισμα όλων των στοχευμένων παραγγελιών και όχι μόνον μία από αυτές.

2Προσαρμόζεται όταν αλλάζει το φορτίο.Όταν ένα εργοστάσιο λειτουργεί με 30% φορτίο τη νύχτα και 90% στο μέγιστο,η συχνότητα συντονισμού του κλάδου πυκνωτή-αντιδραστήρα μετατοπίζεται με το συνδεδεμένο φορτίο και η ποιότητα αντιστάθμισης υποβαθμίζεταιΤο επιλεκτικό αρμονικό φιλτράρισμα σε ένα AHF κλείνει τον βρόχο κάθε μερικές εκατοντάδες μικροδευτερόλεπτα, έτσι ώστε η αντιστάθμιση να παρακολουθεί το φορτίο σε ολόκληρο τον κύκλο λειτουργίας.Τυπογραφεία και κόμβοι φόρτισης.

3Προστατεύει το ουδέτερο και τον μετασχηματιστή.Τριπλές αρμονικές (3η, 9η, 15η) προσθέτουν αριθμητικά στο ουδέτερο ενός τετρασύρματου συστήματος.οι αίθουσες δεδομένων και τα πάρκινγκ φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων με φορτία ευθυγραμμιστή μονής φάσης συχνά βλέπουν ουδέτερα ρεύματα πάνω από το ρεύμα φάσηςΜόνο ένα ενεργό αρμονικό φίλτρο τεσσάρων καλωδίων με στόχο της 3ης τάξης μπορεί να ακυρώσει αυτά τα στοιχεία, μια παθητική τράπεζα τριών καλωδίων δεν μπορεί.

4Προστατεύει την επένδυση.Τα φυτά προσθέτουν συνεχώς φορτία.50A μονάδα δυναμικής αντιδραστικής αντιστάθμισης 380V που τοποθετείται σε ράφιΗ εν λόγω μέθοδος μπορεί να χρησιμοποιηθεί παράλληλα με πρόσθετες ενότητες αργότερα, η ικανότητα μπορεί να αυξηθεί χωρίς να αντικατασταθεί ο εξοπλισμός διασύνδεσης.Η προγραμματισμένη επιλογή αρμονικής σειράς σημαίνει επίσης ότι το ίδιο υλικό μπορεί να επαναπροσαρμοστεί εάν αλλάξει το μείγμα φορτίου μετά από αναβάθμιση γραμμής.

5Έχει δευτερεύοντα οφέλη.Οι σύγχρονες μονάδες συνδυάζουν αρμονική μείωση με αντιδραστική αντιστάθμιση ισχύος, διόρθωση του συντελεστή ισχύος και τρι-φασική εξισορρόπηση φορτίου, έτσι ώστε ένα περίβλημα αντικαθιστά μια τράπεζα πυκνωτών,ένα συγκρότημα αντιδραστήρα και μια συσκευή εξισορρόπησηςΤα εργοστάσια που εγκαθιστούν ένα πολυλειτουργικό φίλτρο ενεργού ισχύος 50A·600A συχνά ανακτούν την επένδυση μέσω μειωμένων απωλειών γραμμών,απελευθερώθηκε η χωρητικότητα του μετασχηματιστή και αποφεύγονται οι κυρώσεις από τις αρμονικές λειτουργίες εντός 18-36 μηνών.

6- Αρκεί στις απαιτήσεις των σύγχρονων δικτύων.Οι εταιρείες κοινής ωφέλειας, οι ασφαλιστές και οι σύμβουλοι EPC ζητούν όλο και περισσότερο μετρημένα δεδομένα πριν/μετά από τα αρμονικά δεδομένα, αντί για μια αξίωση ονομαστικής πινακίδας.συντελεστής ισχύος και ρεύμα φορτίου συνεχώςΓια τα έργα που χρηματοδοτούνται βάσει ρητρών συμμόρφωσης με τον κώδικα δικτύου, η δυνατότητα καταγραφής είναι συχνά μια απαίτηση προμήθειας και όχι μια ευκολία.

Πώς να προσδιορίσετε και να αναπτύξετε το φιλτράρισμα της 2ης 50ης τάξης στην πράξη

Ο προσδιορισμός ενός ευρυζωνικού AHF είναι μια τεχνική άσκηση τεσσάρων βημάτων: μέτρηση, μέγεθος, διαμόρφωση και επαλήθευση.

Βήμα 1 Μέτρηση του φάσματος, όχι μόνο του αριθμού THD.Μια εβδομαδιαία έρευνα ποιότητας ισχύος με αναλυτή κλάσης Α θα πρέπει να καταγράφει μεμονωμένες αρμονικές τάξεις, ουδέτερο ρεύμα, ασυμφισβία φάσης και το προφίλ φορτίου.αν υπάρχει ίση σειρά ή διααρμονικό περιεχόμενοΟι τοποθεσίες όπου η 3η και η 9η τάξη υπερβαίνουν το 10% του βασικού απαιτούν μια μονάδα τεσσάρων καλωδίων.30A τετρασύρματη βιομηχανική μονάδα καταστολής αρμονικών, που στοχεύει τριπλές αρμονικές στην ουδέτερη πορεία.

Βήμα 2 ∆όρος με αντισταθμιστικό ρεύμα, όχι με kVA.Το απαιτούμενο ρεύμα φίλτρου είναι το άθροισμα RMS των αρμονικών ρευμάτων που σκοπεύετε να ακυρώσετε, με περιθώριο για μελλοντικό φορτίο.2 * μετρούμενο αρμονικό ρεύμα στο σημείο κοινής ζεύξηςΓια μια πλακέτα διανομής 400 V που τροφοδοτεί 180 A φορτίου έξι παλμών με 28% THDi, το αρμονικό ρεύμα είναι περίπου 50 A, έτσι ώστε μια μονάδα 75 A παρέχει επαρκή χώρο.75A καμπίνα AHF που στέκεται στο πάτωμαή ένα παράλληλο σύστημα ράφων διατηρεί την ελεύθερη χωρητικότητα χωρίς υπερμεγέθυνση από την πρώτη ημέρα.

Βήμα 3  Διαμόρφωση επιλογής σειράς και ανταπόκρισης.Κατά την έναρξη λειτουργίας, επιτρέψτε μόνο τις παραγγελίες που υπάρχουν στην έρευνα, ορίστε το στόχο PF και το κατώτατο όριο THDi,και να επιβεβαιώσει τον χρόνο απόκρισης ̇ οι μονάδες υψηλών επιδόσεων αντιδρούν εντός 5 ms και επιτυγχάνουν πλήρη αντιστάθμιση σε λιγότερο από 20 msΓια έναΚέντρο δεδομένων 400V 100A AHFΗ επιλογή της σειράς περιορίζεται συνήθως σε 5η ̇ 25η με συντηρητικό κέρδος, έτσι ώστε το φίλτρο να μην ταλαντεύεται ποτέ κατά των κυκλωμάτων ελέγχου UPS.Συστήματα εξόρυξης 690V, η προτεραιότητα είναι η ανθεκτικότητα: ευρεία ανοχή εισόδου, περίβλημα IP54 και βαρύ υλικό ψύξης περισσότερο από το επιθετικό βάθος αντιστάθμισης.

Συχνά σφάλματα προδιαγραφών που πρέπει να αποφεύγονται.Το μέγεθος από kVA αντί για αρμονικό ρεύμα είναι το πιο συχνό λάθος, ακολουθούμενο από την εγκατάσταση μιας μονάδας τριών καλωδίων σε ένα πίνακα τεσσάρων καλωδίων,τοποθετώντας το CT κάτω από το φίλτρο έτσι ώστε ο ελεγκτής να αντισταθμίζει τη δική του έξοδοΔύο ακόμη παγίδες: υποθέτοντας ότι οποιοδήποτε φίλτρο χειρίζεται δίκτυα εξόρυξης 690 V χωρίς να ελέγχει την ανοχή εισόδου και την προστασία του περιβλήματος,και ξεχνάμε ότι οι παράλληλες ενότητες χρειάζονται το ίδιο firmware και ένα κοινό σήμα CTΚάθε ένα από αυτά εμφανίζεται αργότερα ως υπολειπόμενη στρέβλωση ή ενοχλητική πρόσκρουση, και κάθε ένα μπορεί να αποφευχθεί στο στάδιο του σχεδιασμού με ένα κατάλληλο μονογραμμάτιο.

Βήμα 4 ️ Επαλήθευση με έκθεση μετά την εγκατάσταση.Μετρήστε εκ νέου το THDi, το TDD, το PF και το ουδέτερο ρεύμα στο ίδιο σημείο υπό τις ίδιες συνθήκες φορτίου.99 και μείωση του ουδέτερου ρεύματος άνω του 80% σε συστήματα τεσσάρων καλωδίων- Να συμπεριλάβετε την καταγραφή της μορφής κύματος πριν/μετά στο έγγραφο παράδοσης. - Αυτό το αποδεικτικό στοιχείο είναι αυτό που αποδέχονται οι επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας και οι σύμβουλοι κατά την επιθεώρηση.

Για τις εγκαταστάσεις που συνδυάζουν διάφορους τύπους φορτίων, η πρακτική προσέγγιση είναι μια υβριδική αρχιτεκτονική: ένα κεντρικόχαμηλής τάσης AHF για την ποιότητα ισχύος βιομηχανικών εγκαταστάσεωνΤο σύστημα αυτό διατηρεί την αντιστάθμιση κοντά στην πηγή, ελαχιστοποιεί τις απώλειες καλωδίων και επιτρέπει τη σταδιακή επένδυση.Σε τοποθεσίες πολλών κτιρίων το δίκτυο ελεγκτών είναι τόσο σημαντικό όσο και το υλικό.: να επιβεβαιώσει ότι οι ενότητες μπορούν να διευθύνονται μεμονωμένα μέσω RS485 ή Ethernet, ότι τα αρχεία καταγραφής γεγονότων έχουν χρονοσήμα,και ότι το σύστημα αναφέρει την αποζημίωση ανά παραγγελία έτσι ώστε οι ομάδες συντήρησης να μπορούν να εντοπίσουν μια υποβαθμισμένη μονάδα πριν επηρεαστεί η παραγωγή.

Μπορείτε να δείτε την πλήρη γκάμα AHF, από τις μονάδες 15A που τοποθετούνται στον τοίχο μέχρι τα ντουλάπια 600A, στην κατηγορία μας του ενεργού αρμονικού φίλτρου,Και οι μηχανικοί μας μπορούν να μοντελοποιήσουν το υπάρχον φάσμα σε σχέση με κάθε διαθέσιμο μέγεθος καρέ πριν δεσμευτείτε σε μια παραγγελία αγοράς.

Γενικές ερωτήσεις

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ αρμονικής τάξης και αρμονικής συχνότητας;

Η αρμονική τάξη είναι το πολλαπλάσιο της θεμελιώδους συχνότητας, η αρμονική συχνότητα είναι η τιμή Hertz που προκύπτει.Ενώ σε μια παροχή 60 Hz η ίδια σειρά ισούται με 300 HzΟι προδιαγραφές φιλτραρίσματος γράφονται πάντα με σειρά, επειδή είναι ανεξάρτητες από τη συχνότητα του τοπικού δικτύου.

Μπορεί ένα AHF να φιλτράρει την 2η αρμονική και ακόμα εντολές;

Ναι, ένα ευρυζωνικό ενεργό φίλτρο με προγραμματισμένη επιλογή σειράς μπορεί να στοχεύσει ακόμη και τις παραγγελίες όπως η 2η και 4η, που εμφανίζονται σε μισό κύμα ευθυγραμμιστή φορτία και ορισμένες μονάδες DC.Οι παθητικοί αντιδραστήρες δεν μπορούν να το κάνουν αυτό.Για το λόγο αυτό, οι εγκαταστάσεις ημιαγωγών και ηλεκτροπληγήσεως απαιτούν συνήθως ενεργό φιλτράρισμα.

Το 2ο έως το 50ο φιλτράρισμα καλύπτει τις διααρμονικές;

Εν μέρει. Οι διααρμονικές βρίσκονται ανάμεσα σε ολόκληρες τάξεις, και η ακύρωσή τους εξαρτάται από το εύρος ζώνης του ελεγκτή και τη συχνότητα εναλλαγής και όχι από τον πίνακα τάξης.Υψηλής απόδοσης AHF με γρήγορο έλεγχο DSP μειώνουν τις περισσότερες χαμηλής τάξης διααρμονικές, αλλά η προδιαγραφή πρέπει πάντα να επαληθεύεται με τη μέτρηση της τοποθεσίας.

Αρκεί μια μονάδα 3 καλωδίων για το κτίριο μου;

Τα εμπορικά κτίρια, τα γραφεία και οι σταθμοί φόρτισης με μονοφασικά φορτία παράγουν τριπλές αρμονικές στο ουδέτερο,που απαιτούν τετρασύρματη μονάδα με αντιστάθμιση 3ης τάξηςΗ επιλογή ενός μοντέλου 3P4W από την αρχή αποφεύγει μεταγενέστερη αναβάθμιση.

Ποιο THDi μπορώ ρεαλιστικά να περιμένω μετά την εγκατάσταση;

Με σωστό μέγεθος και τουλάχιστον 20% χώρο κεφαλής, το τρέχον THDi στο σημείο κοινής ζεύξης πέφτει συνήθως στο 3·5%, και ο συντελεστής ισχύος αυξάνεται πάνω από 0.99Εάν το σημείο μέτρησης βρίσκεται κάτω από το φίλτρο, μπορεί να είναι ακόμη ορατή υπολειμματική στρέβλωση από τοπικά φορτία, οπότε πάντα να προσδιορίζετε σαφώς το σημείο συμμόρφωσης.

Πόσες μονάδες μπορούν να είναι παράλληλες σε ένα σύστημα;

Οι περισσότερες αρθρωτές πλατφόρμες υποστηρίζουν τέσσερις έως οκτώ μονάδες παράλληλα ανά ελεγκτή, με χωρητικότητα περιορισμένη από την αναλογία CT και την ονομασία busbar.Μεγαλύτερες εγκαταστάσεις χρησιμοποιούν πολλαπλούς ελεγκτές συνδεδεμένους μέσω RS485 ή Ethernet, η οποία επιτρέπει επίσης την επανεξάρτηση N+1 για κέντρα δεδομένων και μονάδες κρίσιμων διεργασιών.

Συμπεράσματα

Η κάλυψη αρμονικής τάξης είναι η πιο χρήσιμη προδιαγραφή κατά τη σύγκριση ενεργών αρμονικών φίλτρων.δυνατότητα τεσσάρων καλωδίων και προγραμματισμένη επιλογή σειράςΗ μέτρηση του φάσματος αρχικά, το μέγεθος με την αντιστάθμιση ρεύματος, η μέτρηση του εύρους ρεύματος, η μέτρηση του εύρους ρεύματος, η μέτρηση του εύρους ρεύματος, η μέτρηση του εύρους ρεύματος, η μέτρηση του εύρους ρεύματος, η μέτρηση του εύρους ρεύματος, η μέτρηση του εύρους ρεύματος, η μέτρηση του εύρους ρεύματος και η μέτρηση του εύρους ρεύματος.Στη συνέχεια, επαληθεύστε με μια έκθεση μετά την εγκατάσταση.

Είσαι έτοιμος να καθορίσεις το σωστό AHF για την τοποθεσία σου;Στείλε μας την αναφορά ποιότητας ενέργειας ή τον κατάλογο φορτίου, και η ομάδα μηχανικών μας θα επιστρέψει μια πρόταση μεγέθους, αρμονική προσομοίωση και προσφορά μέσα σε 24 ώρες.Υποστηρίζουμε επίσης προγράμματα OEM και ODM με περιβλήματα ιδιωτικής ετικέτας και παραμέτρους ελέγχου προσαρμοσμένων.Επικοινωνήστε μαζί μας για προσφορά ή κατάλογο προϊόντων.