4

สรุป การระบุตัวกรองฮาร์มอนิกแบบแอคทีฟ 480V ไม่ใช่แค่การเลือกแรงดันไฟฟ้าที่ใกล้เคียงกับค่าที่วัดได้จากกริด แรงดันไฟฟ้าแบบสายต่อสาย, การกำหนดค่าการเดินสาย, ความถี่, การจัดเรียงสายกลาง และความสามารถในการลัดวงจร ล้วนมีปฏิสัมพันธ์กัน และอุปกรณ์ที่ถูกต้องสำหรับบอร์ด 400V ในยุโรป อาจไม่ถูกต้องสำหรับแผง 480V ในอเมริกาเหนือ หรือสายป้อน 690V ในเหมือง คู่มือนี้จะอธิบายวิธีการกำหนดค่าตัวกรองฮาร์มอนิก LV และ MV ในระบบ 380, 400, 415, 440, 480 และ 690 V, เหตุผลที่หน่วยแบบสามสายและสี่สายไม่สามารถใช้แทนกันได้, วิธีที่ 50 Hz และ 60 Hz เปลี่ยนสเปกตรัมฮาร์มอนิก, และคำถามที่ต้องตัดสินใจก่อนสั่งซื้อ ปิดท้ายด้วยตารางเปรียบเทียบการกำหนดค่ากริดและรายการตรวจสอบการติดตั้งสำหรับโครงการส่งออก

อะไรเปลี่ยนแปลงไปตามแรงดันไฟฟ้ากริดและการกำหนดค่าการเดินสาย?

ฮาร์ดแวร์ลดทอนฮาร์มอนิกถูกกำหนดโดยพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าสี่ประการ: แรงดันไฟฟ้าสายต่อสายที่กำหนด, จำนวนเฟสและสาย, ความถี่พื้นฐาน, และกระแสต่อเนื่อง ประการแรกกำหนดฉนวน, ระยะห่างการคืบคลาน, การป้องกันไฟกระชากและการเลือกส่วนประกอบ; ประการที่สองกำหนดว่าตัวกรองสามารถจัดการกับกระแสสายกลางได้หรือไม่; ประการที่สามกำหนดการจับคู่ลำดับฮาร์มอนิกกับความถี่; ประการที่สี่กำหนดขนาดเฟรม

ระบบ 480V เป็นที่แพร่หลายในโรงงานอุตสาหกรรมในอเมริกาเหนือ และตัวกรองที่สร้างขึ้นสำหรับ 480V ต้องทนทานต่อความผันผวนของแหล่งจ่ายปกติบวกหรือลบ 10 เปอร์เซ็นต์ รวมถึงการลดลงขณะมอเตอร์สตาร์ท บอร์ด 400V ในยุโรปนำเสนอเคสการออกแบบที่แตกต่างกัน: 400V ตามชื่อ แต่บ่อยครั้ง 380V ในทางปฏิบัติ และบ่อยครั้ง 415V ในการติดตั้งที่เก่ากว่า ผู้ผลิตที่ขายทั่วโลกสร้างแพลตฟอร์มพลังงานเดียวที่มีแมกเนติกและขีดจำกัดเฟิร์มแวร์ที่แตกต่างกัน ดังนั้นการสอบถามควรระบุแรงดันไฟฟ้าตามชื่อ, แถบความคลาดเคลื่อน และค่าที่วัดได้ที่บอร์ดเสมอ แทนที่จะเป็นตัวเลขเดียว

การกำหนดค่าการเดินสายเป็นพารามิเตอร์ที่สับสนมากที่สุด ระบบสามเฟสสามสาย (3P3W) ไม่มีสายกลางและไม่รองรับกระแสทริปเปิล; ระบบสามเฟสสี่สาย (3P4W) รองรับกระแสลำดับที่ 3, 9 และ 15 ในสายกลาง ซึ่งจะรวมกันแทนที่จะหักล้างกัน ตัวกรองที่ออกแบบมาสำหรับ 3P3W ไม่สามารถชดเชยกระแสสายกลางได้ แม้ว่าจะมีการกำหนดเรตแรงดันไฟฟ้าสายเดียวกันก็ตาม เนื่องจากไม่มีเส้นทางการไหลของกระแส อาคารพาณิชย์, สำนักงาน, โรงแรม, โรงพยาบาล และศูนย์ชาร์จเกือบทั้งหมดเป็น 3P4W; กระบวนการอุตสาหกรรมที่ขับเคลื่อนด้วยไดรฟ์มักจะเป็น 3P3W

ความถี่เปลี่ยนแปลงหลักการทางฟิสิกส์มากกว่าการกำหนดเรต ในเครือข่าย 60 Hz ฮาร์มอนิกที่ 5 จะอยู่ที่ 300 Hz แทนที่จะเป็น 250 Hz และตัวกรองเดียวกันต้องมีแบนด์วิดท์เพียงพอที่ความถี่สัมบูรณ์ที่สูงกว่า ลูปควบคุมที่ปรับสำหรับ 50 Hz อาจมีความเสถียรเล็กน้อยบน 60 Hz หากผู้ขายไม่ได้ตั้งค่าเฟิร์มแวร์ ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมโครงการส่งออกควรระบุความถี่กริดปลายทางอย่างชัดเจนเสมอ

ความสามารถในการลัดวงจรเปลี่ยนแปลงเคสการออกแบบมากกว่าแรงดันไฟฟ้า บอร์ด 480V สองบอร์ดที่มีโหลดเดียวกันจะทำงานแตกต่างกัน หากบอร์ดหนึ่งได้รับพลังงานจากหม้อแปลง 2,000 kVA ที่อิมพีแดนซ์ 5.75 เปอร์เซ็นต์ และอีกบอร์ดหนึ่งจากหน่วย 500 kVA ที่อิมพีแดนซ์ 4 เปอร์เซ็นต์ บอร์ดที่อ่อนแอกว่ามีอิมพีแดนซ์แหล่งจ่ายสูงกว่า ดังนั้นกระแสฮาร์มอนิกเดียวกันจึงทำให้เกิดความผิดเพี้ยนของแรงดันไฟฟ้ามากขึ้น และตัวกรองต้องการขีดจำกัดเกนเพื่อรักษาเสถียรภาพ บันทึก kVA และอิมพีแดนซ์ของหม้อแปลง และระบุว่าไซต์สามารถทำงานด้วยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้หรือไม่ เนื่องจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้ามักจะทำให้แหล่งจ่ายอ่อนแอลงไปอีกและต้องการชุดพารามิเตอร์แยกต่างหาก

ทำไมการเลือกแรงดันไฟฟ้าผิดจึงมีค่าใช้จ่ายมากกว่าที่ประหยัดได้

1. ฉนวนและระยะห่างไม่สามารถปรับขนาดได้หลังจากการส่งมอบ อุปกรณ์ 400V ที่ติดตั้งบนสายป้อน 690V จะไม่ผ่านการทดสอบไดอิเล็กทริก และตัวป้องกันไฟกระชากจะมีเรตแรงดันไฟฟ้าตกค้างผิดพลาด การปรับปรุงแก้ไขเป็นไปไม่ได้; ต้องเปลี่ยนหน่วย

2. กระแสสายกลางไม่ได้รับการแก้ไขในหน่วยสามสาย ตัวกรอง 3P3W บนบอร์ดสี่สายจะชดเชยฮาร์มอนิกเฟส แต่ทำให้สายกลางร้อนเกินไป โรงงานวัดการปรับปรุงใน THDi และยังคงสูญเสียบาร์สายกลาง เลือก โมดูลสี่สาย 380V เมื่อมีโหลดเฟสเดียว

3. โครงการส่งออกมีความสมมติฐานกริดที่ซ่อนอยู่ แผง 480V ที่จ่ายจากกริด 60 Hz มักจะมีระดับความผิดพลาดต่ำกว่าเรตเดียวกันในยุโรป และตัวกรองต้องมีการปรับจูนหรือจำกัดเกนตามลำดับ การส่งตัวกรองที่ปรับจูนสำหรับเครือข่าย 50 Hz ที่แข็งแกร่งไปยังเครือข่าย 60 Hz ที่อ่อนแอจะทำให้เกิดการสั่นและการสะดุดที่ไม่จำเป็น ซึ่งจะถูกตำหนิที่ผลิตภัณฑ์แทนที่จะเป็นข้อกำหนด

4. เหมืองและอุตสาหกรรมหนักต้องการรุ่น 690V ที่มีการป้องกันที่แตกต่างกัน ตัวกรอง 690V 200A สำหรับเหมือง ไม่ใช่หน่วย 400V ที่มีป้ายกำกับต่างกัน: มีระยะห่างที่แตกต่างกัน, การป้องกันตัวเครื่องที่หนักกว่า, ความคลาดเคลื่อนอินพุตที่กว้างกว่า และการระบายความร้อนที่ออกแบบมาสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีฝุ่น การใช้หน่วยแรงดันต่ำมาตรฐานในบทบาทนั้นมีความเสี่ยงต่อความน่าเชื่อถือ

5. เอกสารและการอนุมัติต้องขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าที่ประกาศ หลักฐานการทดสอบประเภท, รายงาน EMC และการประกาศความสอดคล้องจะออกตามเรตเฉพาะ หน่วยที่ทำงานนอกช่วงแรงดันไฟฟ้าที่ประกาศจะไม่มีหลักฐานที่ถูกต้องอยู่เบื้องหลัง ซึ่งจะกลายเป็นปัญหาเมื่อมีการตรวจสอบหรือทบทวนประกันภัย

6. การสร้างมาตรฐานทั่วทั้งกลุ่มช่วยลดความซับซ้อนของอะไหล่ ผู้จัดจำหน่ายที่สนับสนุนตลาด 400V และ 480V ควรยืนยันว่าเฟรมเดียวกันครอบคลุมทั้งสองด้วยขีดจำกัดเฟิร์มแวร์ที่แตกต่างกันหรือไม่ หรือจำเป็นต้องมีสินค้าในสต็อกสองรายการ คำตอบนั้นจะกำหนดการตัดสินใจถือครองสต็อกมากกว่าราคาหน่วย

7. ไซต์มาตรฐานคู่ต้องการชุดพารามิเตอร์สองชุด ไม่ใช่สายผลิตภัณฑ์สองสาย ผู้จัดจำหน่ายและ OEM ที่ให้บริการทั้งตลาด 50 Hz และ 60 Hz ควรยืนยันว่าแพลตฟอร์มเดียวสามารถจัดส่งพร้อมไฟล์พารามิเตอร์ที่แตกต่างกันได้หรือไม่ หากทำได้ ความซับซ้อนของสต็อกจะลดลงอย่างมาก หากทำไม่ได้ ความเสี่ยงในการส่งรุ่นที่ไม่ถูกต้องไปยังไซต์จะเพิ่มขึ้นทุกคำสั่งซื้อ ขอชื่อเรียกชุดไฟล์พารามิเตอร์เป็นส่วนหนึ่งของการเจรจาทางการค้า ไม่ใช่หลังจากการจัดส่งครั้งแรก

วิธีเลือกรุ่นที่เหมาะสมสำหรับกริดของคุณ

ขั้นตอนที่ 1 — บันทึกพารามิเตอร์แหล่งจ่ายจริง หมายเหตุแรงดันไฟฟ้าตามชื่อ, แรงดันไฟฟ้าที่วัดได้ที่โหลดเต็ม, ความถี่, จำนวนสาย, เรตหม้อแปลงและอิมพีแดนซ์, และระดับความผิดพลาดที่มีอยู่ การบันทึกข้อมูลหนึ่งสัปดาห์ดีกว่าการอ่านจากป้ายชื่อ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในไซต์ที่มี tap-changer หรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำรอง

ขั้นตอนที่ 2 — กำหนดว่าต้องการการชดเชยสายกลางหรือไม่ หากแผงจ่ายโหลดเฟสเดียว, วัดกระแสสายกลางที่จุดสูงสุด กระแสสายกลางที่เกิน 30 เปอร์เซ็นต์ของกระแสเฟสเป็นข้อโต้แย้งที่แข็งแกร่งสำหรับ 3P4W แม้ว่าเฟส THDi จะดูยอมรับได้ก็ตาม

ขั้นตอนที่ 3 — จับคู่เฟรมกับโทโพโลยี สำหรับแผงส่งออก 480V, หน่วยติดผนัง เช่น 50A 480V AHF ครอบคลุมการติดตั้งที่กะทัดรัด ในขณะที่แผงขนาดใหญ่ใช้เฟรมตู้ที่มีแพลตฟอร์มภายในเดียวกัน

ขั้นตอนที่ 4 — ยืนยันเฟิร์มแวร์และชุดพารามิเตอร์ สอบถามอย่างชัดเจนว่าหน่วยได้รับการกำหนดค่าสำหรับความถี่ปลายทางและความคลาดเคลื่อนแรงดันไฟฟ้าหรือไม่ และขอรายการพารามิเตอร์ในชุดส่งมอบ เอกสารเดียวนี้ช่วยป้องกันข้อพิพาทการติดตั้งส่วนใหญ่สำหรับคำสั่งซื้อส่งออก

ขั้นตอนที่ 5 — ตรวจสอบเมื่อติดตั้งภายใต้โหลดจริง วัด THDi, PF และความไม่สมดุลของแรงดันไฟฟ้าทั้งเฟสและสายกลาง เมื่อโรงงานทำงานที่โหลดการผลิต เปรียบเทียบกับแบบสำรวจก่อนการติดตั้งที่สภาวะโหลดเดียวกัน ไม่ใช่กับเอกสารข้อมูล

ขั้นตอนที่ 6 — วางแผนสำหรับการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าในอนาคต โรงงานที่เพิ่มเครื่องกำเนิดไฟฟ้า, หม้อแปลงตัวที่สอง หรือ tap changer จะเปลี่ยนแปลงลักษณะแหล่งจ่าย อุปกรณ์ที่มีขีดจำกัดแรงดันไฟฟ้าและตั้งค่าเกนที่ตั้งโปรแกรมได้สามารถตั้งค่าพารามิเตอร์ใหม่ได้; หน่วยที่มีพารามิเตอร์คงที่ทำไม่ได้

ในกรณีที่โรงงานผสมผสานโทโพโลยี — ตัวอย่างเช่น อาคารพาณิชย์ 400 V 3P4W ที่อยู่ติดกับสายป้อนกระบวนการ 690 V — อย่าพยายามให้บริการทั้งสองจากอุปกรณ์เดียว ระบุ ตู้ 75A สำหรับบอร์ด LV และหน่วย 690V เฉพาะสำหรับพื้นที่กระบวนการ จากนั้นประสานงานทั้งสองในระดับโรงงาน เพื่อให้การชดเชยไม่ไหลเวียนระหว่างสายป้อน กลุ่มผลิตภัณฑ์ AHF โรงงานอุตสาหกรรม และ หมวดหมู่ AHF ครอบคลุมทั้งสองกรณี

สิ่งที่ควรอยู่ในตารางแรงดันไฟฟ้า ตารางหนึ่งหน้าควรรวมรายการสำหรับทุกบอร์ดที่จะกรอง: แรงดันไฟฟ้าตามชื่อและที่วัดได้, ความถี่, สาย, เรตหม้อแปลงและอิมพีแดนซ์, กระแสสายกลางที่จุดสูงสุด, อุปกรณ์ชดเชยที่มีอยู่ และเป้าหมายการปฏิบัติตามข้อกำหนด เอกสารนั้นช่วยให้ผู้จำหน่ายยืนยันเฟรมได้ในครั้งเดียวแทนที่จะเป็นสามครั้ง และช่วยปกป้องทั้งสองฝ่ายหากเกิดข้อพิพาทในภายหลังเกี่ยวกับสิ่งที่ระบุไว้

การตรวจสอบการติดตั้งเฉพาะสำหรับแรงดันไฟฟ้าและความถี่ ตรวจสอบว่าชุดพารามิเตอร์ตรงกับไซต์ก่อนจ่ายไฟ, ยืนยันอัตราส่วน CT และขั้ว, ตรวจสอบว่าติดตั้ง CT สายกลางตามที่ต้องการหรือไม่, และรันการเพิ่มโหลดที่โหลดการผลิตแทนที่จะเป็นขณะเดินเครื่องเปล่า บันทึก THDi, PF และแรงดันไฟฟ้าของเฟสและสายกลางก่อนและหลัง สำหรับโครงการส่งออก, เก็บสำเนาบันทึกพารามิเตอร์ที่ลงนามไว้กับเอกสารการจัดส่ง เพื่อให้วิศวกรผู้รับสามารถตรวจสอบการกำหนดค่าได้โดยไม่ต้องติดต่อโรงงาน

คำถามเกี่ยวกับสายกลางสมควรได้รับการวัดแยกต่างหาก THDi เฟสเป็นตัวเลขที่ทุกคนอ้างถึง แต่บนบอร์ดสี่สาย กระแสสายกลางมักจะบอกเรื่องจริง บันทึกกระแสสายกลางและสเปกตรัมที่จุดผลิตสูงสุดอย่างน้อย 24 ชั่วโมง ในกรณีที่ฮาร์มอนิกที่ 3 ในสายกลางเกินค่าพื้นฐานของเฟส, บอร์ดต้องการการชดเชยทริปเปิลโดยไม่คำนึงว่าเฟส THDi แนะนำอะไร และตัวกรองต้องระบุด้วยเส้นทางสายกลางที่กำหนดเรตสำหรับกระแสนี้ ความล้มเหลวในการปรับปรุงแก้ไขหลายครั้งมีต้นตอมาจากการสำรวจที่บันทึกเฉพาะค่าเฟสเท่านั้น

หมายเหตุเกี่ยวกับระบบ 440 V และระบบเดินเรือ การติดตั้งบนเรือและนอกชายฝั่งมักใช้ 440 V ที่ 60 Hz พร้อมสายกลางที่แยกออกมา ซึ่งเปลี่ยนแปลงทั้งพฤติกรรมความผิดพลาดและปรัชญาการป้องกัน ตัวกรองในสภาพแวดล้อมนั้นต้องระบุด้วยตัวเครื่องที่เหมาะสม, ความต้านทานการสั่นสะเทือน และกลยุทธ์การป้องกันไฟฟ้ารั่วลงดิน และการสำรวจฮาร์มอนิกต้องทำขณะอยู่ทะเลแทนที่จะอยู่ในท่าเรือ เนื่องจากโหลดของเครื่องขับและกว้านมีอิทธิพลต่อสเปกตรัมและทำงานแตกต่างจากค่าพื้นฐานที่ท่าเทียบเรือ

คำถามที่พบบ่อย

สามารถใช้ AHF 400V ในระบบ 480V ได้หรือไม่?

เฉพาะในกรณีที่ผู้ผลิตประกาศให้หน่วยทำงานที่ 480V พร้อมแมกเนติก, ฉนวน และเฟิร์มแวร์ที่ตรงกัน หน่วย 400V ที่ทำงานที่ 480V จะเกินขอบเขตการออกแบบและจะล้มเหลวในการทดสอบไดอิเล็กทริกหรือการทดสอบไฟกระชาก อย่าพึ่งพาความคลาดเคลื่อนตามชื่อเพียงอย่างเดียว

จะเกิดอะไรขึ้นหากฉันใช้หน่วย 3P3W บนบอร์ด 3P4W?

ฮาร์มอนิกเฟสจะได้รับการชดเชยบางส่วน แต่ฮาร์มอนิกทริปเปิลในสายกลางจะยังคงอยู่และทำให้ตัวนำร้อนเกินไป THDi เฟสที่วัดได้จะดีขึ้น ซึ่งสร้างความรู้สึกของการปฏิบัติตามข้อกำหนดที่ผิดพลาด ในขณะที่ความเสี่ยงของสายกลางยังคงอยู่

การที่ 50 Hz เทียบกับ 60 Hz เปลี่ยนเรตของตัวกรองหรือไม่?

เรตกระแสไม่ได้รับผลกระทบ แต่ความถี่ฮาร์มอนิกจะเลื่อนขึ้น ดังนั้นแบนด์วิดท์และการปรับจูนควบคุมต้องตรงกับกริดปลายทาง หน่วยส่งออกควรได้รับการตั้งค่าพารามิเตอร์และจัดทำเอกสารสำหรับ 60 Hz หากนั่นคือที่ที่หน่วยจะทำงาน

ฉันควรระบุความคลาดเคลื่อนแรงดันไฟฟ้าเท่าใด?

บวกหรือลบ 10 เปอร์เซ็นต์ของค่าตามชื่อเป็นค่าต่ำสุดทั่วไปสำหรับเครือข่ายอุตสาหกรรม โดยมีความคลาดเคลื่อนที่กว้างขึ้นเมื่อมีเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหรือสายป้อนยาวเข้ามาเกี่ยวข้อง ระบุแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้ที่โหลดเต็มพร้อมกับค่าตามชื่อ

อุปกรณ์ 690 V มีขนาดใหญ่กว่าเสมอหรือไม่?

กระแสจะต่ำกว่าสำหรับกำลังไฟเท่ากัน ดังนั้นเฟรมอาจมีขนาดเล็กกว่าในหน่วยแอมแปร์ แต่ระยะห่าง, ฉนวน และการป้องกันตัวเครื่องทำให้ฮาร์ดแวร์มีขนาดใหญ่และหนักขึ้น การออกแบบระบายความร้อนสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีฝุ่นก็แตกต่างจากหน่วย LV มาตรฐานเช่นกัน

AHF หนึ่งตัวสามารถให้บริการหม้อแปลงสองตัวได้หรือไม่?

เฉพาะในกรณีที่ CT วัดโหลดรวมและแหล่งจ่ายทั้งสองเชื่อมต่อกันอย่างแน่นหนา ในกรณีที่หม้อแปลงทำงานแบบขนานกับกระแสหมุนเวียนหรือเป็นแหล่งจ่ายแยกกัน, แต่ละสายป้อนต้องการการวัดของตัวเองและตัวกรองของตัวเอง

บทสรุป

การเลือกแรงดันไฟฟ้าเป็นระเบียบวินัยในการกำหนดคุณสมบัติ ไม่ใช่การตัดสินใจซื้อ ระบุพารามิเตอร์แหล่งจ่ายจริง, ตัดสินใจว่าสายกลางรองรับกระแสทริปเปิลหรือไม่, ยืนยันว่าเฟรมครอบคลุมความถี่ปลายทางและความคลาดเคลื่อน, และจัดทำเอกสารชุดพารามิเตอร์ในชุดส่งมอบ การทำให้สี่รายการนี้ถูกต้องในขั้นตอนการสอบถามไม่มีค่าใช้จ่าย; การแก้ไขหลังจากส่งมอบจะมีค่าใช้จ่ายในการเปลี่ยนหน่วยและโครงการล่าช้า

ส่งออกหรือระบุข้อกำหนดสำหรับมาตรฐานกริดหลายมาตรฐาน? ส่งประเทศปลายทาง, พารามิเตอร์แหล่งจ่าย และรายละเอียดโหลดมาให้เรา แล้วเราจะยืนยันเฟรม, การกำหนดค่าการเดินสาย และชุดพารามิเตอร์เฟิร์มแวร์ที่ถูกต้องเป็นลายลักษณ์อักษร มีรุ่น OEM และ ODM สำหรับแพลตฟอร์ม 380 V ถึง 690 Vติดต่อเราเพื่อขอทบทวนการกำหนดค่า.