2~50차 고조파 차수 필터링: 광대역 AHF가 튜닝된 필터를 능가하는 이유

요약:실제 2차부터 50차의 하모닉 순서를 필터링하는 액티브 하모닉 필터 (AHF) 를 선택하는 것은 THDi 감사에 합격하거나 실패하는 차이입니다.대부분의 저전압 네트워크는 더 이상 하나의 지배적인 하모닉을 가지고 있지 않습니다.: 변주 주파수 드라이브, UPS 직선제, LED 드라이버,EV 충전기와 인덕션 난방 장비는 정조된 원자로가 볼 수 없는 튼튼한 인터하모닉 스펙트럼과 정조된 부품들을 주입합니다.광대역 액티브 하모닉 필터는 전체 파동 형태를 실시간으로 측정하고 2차부터 50차 순위까지 같은 반류를 주입합니다.가동망 전류의 총 하모닉 왜곡은 부하 혼합에 관계없이 5% 미만이 가이드는 하모닉 순서 필터링이 실제로 의미하는 바, 왜 고정 조정 필터가 잔류 왜곡의 20~40%를 남겨두고 있는지 설명합니다.그리고 실제 산업용 광대역 AHF의 크기와 구성을, 데이터 센터 및 재생 가능 시설.

"2번 에서 50번 까지의 조화 순서"는 실제 로 무슨 의미 입니까?

하모닉 순서는 주기적 왜곡이 반복되는 기본 주파수의 정수 배수이다. 50 Hz 시스템에서 5 하모닉은 250 Hz, 7 하모닉은 350 Hz,그리고 50번 하모닉은 2에 도달합니다., 500 Hz. 따라서 2부터 50 순위 필터링을 위해 지정된 장치는 100 Hz (2 순위, 50 Hz에서) 에서 2,500 Hz까지 구성 요소를 취소하도록 설계되었습니다.광대역 전류 제어 인버터 대신 수동 공명 가닥을 사용하는.

이 차이점은 현대 발전소의 하모닉 스펙트럼이 더 이상 교과서 5/7 패턴이 아니기 때문에 중요합니다.하지만 단相 스위치 모드 전원 공급을 추가 한 번, 3번째, 5번째, 7번째, 9번째, 11번째, 15번째 순서는 중립, 그리고 12 펄스 또는 활성 프론트엔드 직렬기는 23번째, 25번째, 그리고 더 높은 순서에 에너지를 밀어 넣습니다.웰딩 인버터와 풍력 변환기는 정수 순서 사이에 위치하고 있습니다액티브 하모닉 필터는 DSP로 부하 전류를 샘플링하고, 파동 형태를 분해합니다.그리고 각 주파수에서 보상 전류를 합성합니다. 일반적으로 2차부터 50차까지 선택 가능한 범위에서, 개별 주문이 켜지거나 꺼질 수 있습니다

물리적으로, 필터는 전압원 인버터입니다: IGBT 브리지, DC 버스 콘덴서 뱅크, 출력 필터 인덕터 및 고속 컨트롤러. 그것은 공명에 의존하지 않습니다.그래서 콘덴시터 은행처럼 하모닉을 증폭시킬 수 없습니다.이 기술 정의는 구매자가 데이터 시트에 확인해야 합니다: 필터링 순서 범위, 응답 시간, 전환 주파수,설치별로 순서 선택이 프로그래밍 가능 여부.

두 가지 측정 세부 사항은 종종 혼동됩니다. THDi는 비율입니다. 하모닉 RMS를 기본 RMS로 나누어서 기본 전류가 가벼운 부하에서 떨어지면 급격히 상승합니다.절대적인 하모닉 전류가 증가하지 않았더라도. TDD는 최대 수요 전류에 대한 하모닉 전류를 표현합니다. 그렇기 때문에 유틸리티는 일반적으로 TDD를 공통 결합 지점에서 시행하고 공장 엔지니어들은 THDi를 보드에서 추적합니다.광대역 필터는 절대적인 하모닉 전류를 보상합니다., 그래서 같은 50A 모듈은 같은 사이트의 두 측정 지점에서 매우 다른 THDi 값을 표시 할 수 있습니다. 항상 측정 지점을 지정하십시오.용량 조건 및 사용된 표준 (IEEE 519 또는 IEC 61000-3-12).

왜 광대역 필터링이 고정 조정 된 솔루션보다 낫습니까?

1전체 스펙트럼 커버리지는 잔류 왜곡을 제거합니다.7%의 정렬된 원자로는 콘덴시터를 보호하지만 정렬된 주파수를 둘러싼 좁은 대역만 흡수합니다.드라이브 중력 공장에서의 현장 측정은 수동 필터링 후 THDi가 32%에서 18~20%로 떨어지는 것을 일상적으로 보여줍니다., 여전히 IEEE 519 및 IEC 61000-3-12 계획 한계를 훨씬 뛰어넘습니다. 2부터 50 순서를 다루는 광대역 활성 하모닉 필터는 일반적으로 연결 지점에서 전류 THDi를 5% 이하로 가져옵니다.그 중 하나보다는 모든 목표 주문의 합을 보상하기 때문입니다..

2부하가 변할 때 적응합니다.수동적인 솔루션은 하나의 운영 지점에 맞게 크기를 조정합니다.콘덴서-리액터 가닥의 공명 주파수는 연결된 부하와 함께 변하고 보상 품질이 저하됩니다.AHF의 선택적 하모닉 필터링은 몇 백 마이크로초마다 루프를 닫습니다. 따라서 보상 시스템은 전체 작업 주기에 걸쳐 부하를 추적합니다.인쇄소 및 충전 거점.

3중립과 트랜스포머를 보호합니다.트립렌 하모닉 (3번째, 9번째, 15번째) 은 네 개의 유선 시스템의 중성에서 수학적 합을 합니다. 사무실 건물,데이터 홀과 EV 충전 주차장 단일 단계 직렬기 부하로 종종 단계 전류 이상의 중립 전류를 볼 수 있습니다., 단열 고장 및 트랜스포머 과열을 유발합니다. 3 차 순위 타겟팅을 가진 4 와이어 능력의 활성 하모닉 필터 만이 이러한 구성 요소를 취소 할 수 있습니다. 3 와이어 수동 은행은 할 수 없습니다.

4미래 투자가 가능해집니다.식물은 지속적으로 부하를 추가합니다.50A 랙에 장착된 380V 동적 반응적 보상 장치나중에 추가 모듈과 병행할 수 있고, 스위치 장비를 교체하지 않고도 용량을 늘릴 수 있습니다.프로그램 가능한 하모닉 순서 선택 또한 같은 하드웨어가 라인 업그레이드 후 부하 믹스가 변경되면 재 조정 될 수 있음을 의미합니다..

5부차적인 혜택이 있습니다.현대 단위는 반응 전력 보상, 전력 요인 수정 및 3단계 로드 밸런싱과 함께 조화형 완화를 결합합니다. 그래서 한 개의 칸막이는 콘덴서 뱅크를 대체합니다.정렬된 원자로 세트 및 균형 장치다기능 50A 600A 활성 전력 필터를 설치하는 플랜트는 종종 줄인 라인 손실로 투자를 회수합니다.18~36개월 이내에 변압기 용량을 방출하고 유틸리티 하모닉 처벌을 피했습니다..

6그것은 현대 격자의 증거 요건을 충족시킵니다.유틸리티, 보험사 및 EPC 컨설턴트들은 이름판 주장보다 점점 더 측정된 전/후 하모닉 데이터를 요구합니다.전력 요인 및 부하 전류 연속, 그것은 수동 은행이 할 수 없는 준수 기록을 생성합니다. 그리드 코드 준수 조항에 따라 자금을 지원하는 프로젝트에서, 로깅 능력은 편의보다는 종종 입찰 요구 사항입니다.

실제에서 2차 50차 순서 필터링을 지정하고 배포하는 방법

광대역 AHF를 지정하는 것은 4단계 엔지니어링 작업입니다: 측정, 크기, 구성 및 확인.

1단계: 스펙트럼을 측정하고 THD 숫자를 측정하는 것 뿐 아니라A급 분석기로 1주일 동안의 전력 품질 조사는 개별적인 하모닉 순서, 중성 전류, 단계 불균형 및 부하 프로필을 기록해야 합니다. 출력은 어떤 순서가 지배적인지 알려줍니다.짝순 순위 또는 융합성 내용이 있는지 여부3P3W 또는 3P4W 배상이 필요한지. 3 및 9 순서가 기본의 10%를 초과하는 사이트는 예를 들어 4 와이어 단위를 필요로합니다.30A 4선 산업용 하모닉 억제 모듈중립 경로에서 트리플 하모닉을 목표로 합니다.

2단계: 크기는 kVA가 아닌 보상 전류로 측정합니다.필요한 필터 전류는 취소하려는 하모닉 전류의 RMS 합과 미래의 부하에 대한 마진입니다. 일반적인 필드 규칙: 필터 전류 ≥ 1.2 * 공통 결합 지점에서 측정 된 하모닉 전류400V 배포판에 대해 28% THDi의 6펄스 드라이브 부하의 180A를 공급하는 경우, 하모닉 전류는 대략 50A입니다. 따라서 75A 모듈은 충분한 헤드프레스를 제공합니다. 부하 증가가 예상되는 경우,75A 바닥에 서 있는 AHF 캐비닛또는 평행 래크 시스템은 첫날 과대용량화 없이 여분의 용량을 유지할 수 있습니다.

단계 3 순서 선택 및 응답을 구성합니다.시공시, 조사에 있는 주문만 허용하고, 목표 PF와 THDi 문턱을 설정합니다.반응 시간을 확인합니다. 고성능 단위는 5ms 이내에 반응하고 20ms 미만의 시간 내에 완전한 보상으로 도달합니다..400V 100A 데이터 센터 AHF, 순서 선택은 일반적으로 보수적인 이득으로 5th ∼ 25th로 제한되어 있으므로 필터는 UPS 제어 루프에 대해 결코 흔들리지 않습니다.690V 광산 시스템, 우선 순위는 견고성입니다: 폭 넓은 입력 관용, IP54 장막 및 공격적인 보상 깊이보다 무거운 용량 냉각 물질.

피해야 할 일반적인 사양 오류하모닉 전류가 아닌 kVA로 크기를 조정하는 것이 가장 흔한 실수입니다. 그 다음에는 4개의 전선에 3개의 전선을 설치하는 것입니다.CT를 필터 아래로 배치하여 컨트롤러가 자신의 출력을 보상합니다두 가지 더 큰 함정: 어떤 필터도 입력 허용량 및 장치 보호 없이 690 V 광산 네트워크를 처리 가정그리고 병렬 모듈은 일치된 펌웨어와 공유 CT 신호가 필요하다는 것을 잊고이 중 각각은 나중에 잔류 왜곡 또는 귀찮은 트리핑으로 나타납니다. 그리고 각각의 설계 단계에서는 적절한 단일 라인 다이어그램으로 피할 수 있습니다.

단계 4 설치 후 보고서를 통해 확인동일한 부하 조건에서 같은 지점에서 THDi, TDD, PF 및 중성 전류를 다시 측정합니다. 올바르게 지정된 광대역 필터는 THDi ≤ 5%, PF ≥ 0을 제공해야합니다.99 및 중성 전류 감소 80% 이상 4선 시스템에서전/후 파동 형태 캡처를 양도 문서에 포함하십시오. 이 증거는 유틸리티 및 컨설턴트가 검사에서 받아들이는 것입니다.

여러 종류의 부하를 결합하는 설비의 경우, 실용적인 접근법은 하이브리드 아키텍처입니다.산업 공장의 전력 품질을 위한 저전압 AHF주요 유통판에 더 작은 모듈을 추가하여 문제가있는 하위판에 추가합니다. 이것은 원천에 가까운 보상을 유지하며 케이블 손실을 최소화하고 단계적 인 투자를 허용합니다.다중 건물 사이트에서 컨트롤러 네트워크는 하드웨어만큼이나 중요합니다.: 모듈이 RS485 또는 이더넷을 통해 개별적으로 주소를 할 수 있는지 확인하고 이벤트 로그가 시간표가 있는지 확인합니다.그리고 시스템이 주문당 보상금을 보고하여 유지보수 팀이 생산에 영향을 미치기 전에 손상된 모듈을 발견할 수 있습니다..

15A 벽에 장착된 단위부터 600A 캐비닛까지그리고 우리의 엔지니어들은 구매 주문을 하기 전에 사용 가능한 모든 프레임 크기에 대한 기존 스펙트럼을 모델링할 수 있습니다..

FAQ

하모닉 순서와 하모닉 주파수의 차이점은 무엇일까요?

하모닉 순서는 기본 주파수의 배수이고, 하모닉 주파수는 생성된 헤르츠 값이다. 50 Hz 공급에서 5 순서는 250 Hz에 해당한다.60 Hz 공급에서 같은 순서는 300 Hz에 해당합니다.필터링 사양은 항상 순서대로 작성됩니다. 왜냐하면 그들은 로컬 그리드 주파수와 독립적이기 때문입니다.

AHF는 2번 하모닉과 짝순을 필터링할 수 있나요?

그래, 프로그램 가능한 순서 선택으로 활발한 광대역 필터는 반파동 직렬기 부하와 일부 DC 드라이브에서 나타나는 2번과 4번과 같은 순서까지 타겟팅할 수 있습니다.수동 정화 된 원자로는 이것을 할 수 없습니다이 때문에 반도체 및 가전화 공장은 일반적으로 활성 필터링이 필요합니다.

2번에서 50번까지 필터링이 인터하모닉을 포함할까요?

부분적으로. 인터하모닉은 정수 순서 사이에 위치하고 있으며, 그 취소는 순서 테이블보다는 컨트롤러 대역폭과 스위칭 주파수에 달려 있습니다.빠른 DSP 제어로 고성능 AHF는 대부분의 저질서의 인터하모닉을 감소시킵니다., 그러나 사양은 항상 현장 측정으로 확인되어야합니다.

내 건물에 3선 단말기가 충분할까요?

오직 세 단계의 충전만 하면 됩니다. 단일 단계의 충전과 같은 상업 건물, 사무실, 충전 허브는 중성에서 삼중 하모닉을 생성합니다.3차 배상과 함께 4선 단위를 필요로 하는처음부터 3P4W 모델을 선택하면 나중에 갱신을 피할 수 있습니다.

설치 후 현실적으로 어떤 THDi를 기대할 수 있을까요?

올바른 크기와 적어도 20%의 헤드프레임으로, 공통 결합 지점의 현재 THDi는 일반적으로 3~5%로 떨어지고 전력 인수는 0 이상으로 증가합니다.99측정 포인트가 필터 하류에 위치하면 지역 부하로 인한 잔류 왜곡이 여전히 보일 수 있으므로 항상 준수 지점을 명확하게 지정하십시오.

하나의 시스템에서 몇 개의 모듈이 병행될 수 있을까요?

대부분의 모듈형 플랫폼은 컨트롤러당 4~8대의 병렬 유닛을 지원하며, CT 비율과 버스바 등급에 의해 용량이 제한됩니다.더 큰 설치는 RS485 또는 이더넷을 통해 연결된 여러 컨트롤러를 사용합니다., 또한 데이터 센터 및 중요한 프로세스 플랜트에 대한 N + 1 과잉을 가능하게합니다.

결론

하모닉 오더 커버리지는 액티브 하모닉 필터를 비교할 때 가장 유용한 스펙트럼입니다.4선 기능과 프로그래밍 가능한 순서 선택, 변화하는 부하 프로파일에서 IEEE 519 및 IEC 61000 제한을 충족시킬 것입니다.설치 후 보고서를 통해 확인.

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