Filtro activo de potencia PIAPF

La función principal del filtro activo de potencia serie PIAPF es filtrar la corriente armónica generada por el equipo. Su modo de funcionamiento es: muestreo en tiempo real y de alta precisión - análisis de Fourier rápido - compensación precisa de corriente armónica de salida.

Mediante la adopción de un enfoque activo y proactivo, basado en la tecnología de procesamiento digital de señales DSP de alta velocidad, algoritmos de transformada rápida de Fourier y teoría de potencia reactiva instantánea, tecnología de accionamiento PWM de alta frecuencia, etc., tras una detección y análisis rápidos y sucesivos de los armónicos de la red, dentro del mismo ciclo, el filtro activo de potencia PIAPF emitirá corrientes armónicas en dirección opuesta a las generadas por el equipo. Las corrientes armónicas de la misma frecuencia y amplitud se filtran activamente.

Este producto cumple con la norma JB/T 11067-2011 "Dispositivo de filtro activo de potencia baja" y ha obtenido el informe de ensayo de tipo de tercera parte.

La corriente de filtro nominal de un solo módulo es de 50A / 75A / 100A / 150A / 200A
La corriente máxima de filtrado para un solo gabinete es de 800A

◆ Rápido: Seguimiento y compensación dinámicos en tiempo real, velocidad de respuesta rápida, tiempo de respuesta instantáneo ≤ 1ms, tiempo de respuesta completo ≤ 10ms

◆ Precisión: Algoritmo avanzado de FFT y componentes simétricas, capaz de compensación completa o selectiva para componentes armónicos del 2º al 61º, con filtrado preciso

◆ Alta eficiencia: Bajo condiciones adecuadas de configuración de potencia, el contenido armónico se mantiene en ≤ 5%, con alta eficiencia de filtrado, baja pérdida de potencia y sin verse afectado por la impedancia de la red

◆ Estabilidad: El circuito de salida LCR perfecto y el algoritmo de amortiguación por software suprimen automáticamente sobrecargas, sin riesgo de resonancia. Varias funciones de protección garantizan el funcionamiento seguro y fiable del sistema

◆ Integración: Puede compensar corriente armónica, potencia reactiva y equilibrar carga trifásica, con múltiples funciones en una sola máquina

◆ Intelectual: Autodiagnóstico de fallos, registro de eventos históricos, interfaz RS485 + protocolo de comunicación MODBUS estándar, monitoreo remoto

Composición de componentes

◆ IGBT interruptor electrónico de potencia de alta frecuencia

◆ Sistema de almacenamiento de energía de soporte de CC de alta calidad

◆ Módulo de salida LCR

◆ Componentes de procesamiento y comunicación de datos DSP

◆ Componentes de procesamiento de pulsos y lógica de protección FPGA

◆ Pantalla LCD táctil, interfaz UI eficiente

• Diseño y Selección

Diseño de Capacidad Armónica

Para fuentes armónicas de gran capacidad, es adecuado el tratamiento en el lugar, y el tratamiento punto a punto es más económico y razonable; para fuentes armónicas distribuidas de pequeña capacidad, debido a las grandes fluctuaciones armónicas y muchos factores aleatorios, lo que resulta en cambios irregulares en los órdenes y contenidos armónicos, es adecuado el tratamiento centralizado.

Debido a las características de flujo y fluctuación de los armónicos, si es necesario diseñar un esquema de tratamiento de armónicos o un dispositivo de filtrado armónico, los datos armónicos pueden ser medidos mediante un analizador de calidad de energía. Esta situación es aplicable al tratamiento armónico de redes eléctricas con equipos ya puestos en servicio o redes eléctricas que requieran aumento de capacidad. Por supuesto, para garantizar la confiabilidad y precisión de los datos de prueba, es necesario estar familiarizado con el principio de funcionamiento y proceso de las fuentes armónicas, comprender la estructura de la red eléctrica, y emplear medidores armónicos confiables y métodos de prueba exactos, de acuerdo con los requisitos del Anexo D de GB/T 14549-1993 "Calidad de energía - Armónicos en redes eléctricas públicas". Sin embargo, para nuevos proyectos que aún se encuentran en la fase de diseño, los ingenieros eléctricos no pueden obtener datos armónicos suficientes de los equipos eléctricos. Ante esta situación, a través de pruebas y resúmenes de experiencia en múltiples industrias, se han obtenido fórmulas empíricas para que los ingenieros eléctricos puedan referirse durante el diseño y trazado.

Las siguientes fórmulas empíricas pueden cumplir con los requisitos de diseño, y se puede seleccionar el dispositivo de filtrado activo de acuerdo con la corriente armónica calculada.

◆ Tratamiento Centralizado:

La compensación centralizada es aplicable a sistemas de distribución eléctrica con muchos tipos de cargas, un gran número de cargas no lineales dispersas, y bajo contenido armónico de una sola carga no lineal. Los dispositivos de filtrado activo PIAPF pueden instalarse en el extremo de entrada de baja tensión de la red eléctrica para tratar de forma integral los armónicos existentes en el sistema de distribución eléctrica.

* Nota: La fórmula anterior es aplicable al tratamiento centralizado en el lado secundario del transformador.

Donde: S: capacidad del transformador; U: tensión nominal del lado secundario del transformador; K: tasa de carga; IHR: corriente armónica; THDi: índice de distorsión armónica total de la corriente.

Rango de Valores:

K representa la tasa de carga del transformador, y su rango de valores en el diseño del transformador es de 0.6～0.85; THDi es la única variable en la fórmula anterior, y su rango de valores depende de diferentes industrias y de las cargas individuales en cada industria.

◆ Tratamiento en el lugar:

La compensación en el lugar es aplicable a sistemas de distribución eléctrica con un contenido individual grande de armónicos y distribución dispersa. La instalación de filtros activos PIAPF en la entrada del equipo de carga puede lograr efectos ideales de tratamiento. Si existe una carga de alta potencia con armónicos en la distribución eléctrica, también se puede realizar el tratamiento en el lugar en la entrada del equipo de carga. Puede calcularse utilizando la Fórmula 2 que aparece a continuación.

Donde I representa la corriente nominal del equipo. La fórmula anterior solo considera el funcionamiento de la carga bajo plena carga (K=1). El valor real de operación NK debe considerarse en el diseño, como se muestra en la Fórmula 3.

◆ Fórmula de estimación:

La Fórmula 4 de estimación puede utilizarse en diseños diarios:

Con base en la corriente armónica calculada anteriormente y de acuerdo con los modelos existentes de productos PIAPF, determine la capacidad a instalar. La capacidad instalada de PIAPF puede seleccionarse según la Fórmula 5, y el coeficiente mencionado tiene como finalidad garantizar que el APF disponga de un cierto margen.

IA representa la capacidad instalada del APF, e IHR representa la corriente armónica.

Nota: A partir del análisis anterior, se puede concluir que THDi es la variable principal a determinar, y su valor puede referirse a la "Tabla de Referencia Rápida para la Selección de APF" y al "Resumen del Tratamiento de Armónicos en Diversas Industrias".

Resumen del Tratamiento de Armónicos en Diversas Industrias

Característica Principal Armónicos Generados por Equipos de Carga Varios

El número de ● indica el grado de contaminación de la fuente armónica. ●●● indica contaminación severa; ●● indica contaminación moderada; ● indica contaminación leve.

En general, los equipos que contienen circuitos rectificadores monofásicos poseen todas las armónicas impares en su espectro armónico característico.

Las armónicas características de los equipos rectificadores trifásicos obedecen a las siguientes reglas: los equipos que contienen circuitos rectificadores de seis pulsos tienen frecuencias armónicas características de 5, 7, 11, 13, 17, 19..., es decir, 6K±1, donde K=1, 2, 3... son enteros naturales; cuando el circuito rectificador interno del equipo es de doce pulsos, sus frecuencias armónicas características son 11, 13, 23, 25..., es decir, 12K±1, donde K=1, 2, 3... son enteros naturales.