Filtro attivo di potenza PIAPF

La funzione principale del filtro attivo di potenza della serie PIAPF è quella di filtrare la corrente armonica generata dall'attrezzatura. La sua modalità operativa è la seguente: campionamento in tempo reale ad alta precisione - analisi rapida di Fourier - compensazione precisa della corrente armonica di uscita.

Adottando un approccio attivo e proattivo, basato sulla tecnologia di elaborazione digitale dei segnali DSP ad alta velocità, trasformata rapida di Fourier e algoritmi basati sulla teoria della potenza reattiva istantanea, tecnologia di pilotaggio PWM ad alta frequenza, ecc., dopo una rapida e successiva rilevazione e analisi delle armoniche di rete, entro lo stesso ciclo, il filtro attivo di potenza PIAPF emetterà correnti armoniche in direzione opposta a quelle generate dall'equipaggiamento. Le correnti armoniche con la stessa frequenza e ampiezza vengono filtrate attivamente.

Questo prodotto è conforme allo standard JB/T 11067-2011 "Dispositivo filtro attivo di potenza a bassa tensione" e ha ottenuto il rapporto del test di tipo da parte di un ente terzo.

La corrente nominale di filtraggio per singolo modulo è 50A / 75A / 100A / 150A / 200A
La corrente massima di filtraggio per singola unità è 800A

◆ Veloce: Monitoraggio e compensazione dinamica in tempo reale, rapida velocità di risposta, tempo di risposta istantaneo ≤ 1ms, tempo di risposta completo ≤ 10ms

◆ Precisione: Algoritmo avanzato FFT e di componenti simmetriche, in grado di effettuare compensazione completa o selettiva delle componenti armoniche dal 2° al 61°, con filtraggio preciso

◆ Alta efficienza: Nelle condizioni di sufficiente configurazione di potenza, il contenuto armonico si mantiene ≤ 5%, con alta efficienza di filtraggio, basse perdite di potenza e non è influenzato dall'impedenza della rete

◆ Stabilità: Il perfetto circuito di uscita LCR e l'algoritmo software per l'ammortamento sopprimono automaticamente i sovraccarichi, senza rischio di risonanza. Multiple funzioni di protezione garantiscono un funzionamento sicuro e affidabile del sistema

◆ Integrazione: Può compensare la corrente armonica, la potenza reattiva e bilanciare il carico trifase, con molteplici funzioni in un'unica macchina

◆ Intelligenza: Diagnosi automatica dei guasti, registrazione degli eventi storici, interfaccia RS485 + protocollo di comunicazione MODBUS standard, monitoraggio remoto

Composizione componenti

◆ IGBT interruttore elettronico di potenza ad alta frequenza

◆ Sistema di accumulo energetico con supporto CC di alta qualità

◆ Modulo di uscita LCR

◆ Componenti per l'elaborazione dei dati e le comunicazioni DSP

◆ Componenti per l'elaborazione dei segnali e la logica di protezione FPGA

◆ Schermo LCD touchscreen, interfaccia utente efficiente

• Progettazione e Selezione

Progettazione della Capacità Armonica

Per fonti armoniche di grande capacità, è più adatto il trattamento in loco, mentre il trattamento punto-punto risulta più economico e ragionevole; per fonti armoniche distribuite di piccola capacità, a causa delle ampie fluttuazioni armoniche e di numerosi fattori casuali, che provocano variazioni irregolari negli ordini e nei contenuti armonici, è più indicato un trattamento centralizzato.

A causa delle caratteristiche di flusso e fluttuazione delle armoniche, qualora fosse necessario progettare uno schema per il trattamento delle armoniche o un dispositivo di filtraggio armonico, i dati armonici possono essere testati mediante un analizzatore della qualità dell'energia. Questa situazione si applica al trattamento delle armoniche nelle reti elettriche con apparecchiature già in funzione o nelle reti elettriche che necessitano di un aumento della capacità. Naturalmente, per garantire l'affidabilità e l'accuratezza dei dati di test, è necessario conoscere il principio di funzionamento e il processo delle fonti armoniche, comprendere la struttura della rete elettrica e utilizzare analizzatori armonici affidabili e metodi di test precisi, conformemente ai requisiti riportati nell'Appendice D della norma GB/T 14549-1993 "Qualità dell'energia - Armoniche nella rete elettrica pubblica". Tuttavia, per nuovi progetti che si trovano ancora nella fase di progettazione, i progettisti elettrici non possono ottenere dati armonici sufficienti relativi alle apparecchiature elettriche. A tal fine, grazie a test ed esperienze maturate in numerosi settori industriali, sono state ricavate formule empiriche a cui i progettisti elettrici possono fare riferimento durante la progettazione e la stesura dei disegni.

Le seguenti formule empiriche possono soddisfare i requisiti di progetto, e il dispositivo di filtraggio attivo può essere selezionato in base alla corrente armonica calcolata.

◆ Trattamento Centralizzato:

La compensazione centralizzata è applicabile ai sistemi di distribuzione elettrica con molti tipi di carichi, un elevato numero di carichi non lineari distribuiti e un basso contenuto armonico di un singolo carico non lineare. I dispositivi di filtraggio attivo PIAPF possono essere installati all'ingresso lato bassa tensione della rete elettrica per trattare in modo completo le armoniche presenti nel sistema di distribuzione elettrica.

* Nota: La formula sopra indicata è applicabile al trattamento centralizzato sul lato secondario del trasformatore.

Dove: S: capacità del trasformatore; U: tensione nominale del lato secondario del trasformatore; K: tasso di carico; IHR: corrente armonica; THDi: tasso di distorsione armonica totale della corrente.

Intervallo di Valore:

K rappresenta il tasso di carico del trasformatore, e il suo intervallo di valori nella progettazione dei trasformatori è 0,6～0,85; THDi è l'unica variabile nella formula sopra riportata, e il suo intervallo di valori dipende dai diversi settori industriali e dai diversi carichi all'interno di ogni settore.

◆ Trattamento in loco:

La compensazione in loco si applica ai sistemi di distribuzione elettrica con un singolo alto contenuto armonico e distribuzione distribuita. Installando filtri attivi PIAPF all'ingresso del carico, si possono ottenere effetti di trattamento ideali. Se nel sistema elettrico è presente un carico con fonte armonica di alta potenza, il trattamento in loco può essere effettuato anche all'ingresso del carico. Può essere calcolato utilizzando la Formula 2 riportata di seguito.

Dove I rappresenta la corrente nominale dell'equipaggiamento. La formula sopra riportata considera soltanto il funzionamento del carico a pieno carico (K=1). Nel progetto si deve considerare il valore effettivo di NK durante il funzionamento, come mostrato nella Formula 3.

◆ Formula di stima:

La formula di stima 4 può essere utilizzata nella progettazione quotidiana:

In base alla corrente armonica calcolata in precedenza e ai modelli esistenti dei prodotti PIAPF, determinare la capacità da installare. La capacità installata del PIAPF può essere selezionata in base alla Formula 5, e il coefficiente indicato garantisce che l'APF abbia un certo margine.

IA rappresenta la capacità installata dell'APF e IHR rappresenta la corrente armonica.

Nota: Dall'analisi sopra riportata si può concludere che THDi è la variabile principale da determinare e il suo valore può fare riferimento alla "Tabella di riferimento rapido per la selezione dell'APF" e alla "Sintesi del trattamento delle armoniche nei vari settori industriali".

Sintesi del trattamento delle armoniche nei vari settori industriali

Caratteristiche Principali delle Armoniche Generate da Diversi Equipaggiamenti di Carico

Il numero di ● indica il grado di inquinamento da armoniche della sorgente. ●●● indica inquinamento grave; ●● indica inquinamento moderato; ● indica inquinamento lieve.

In generale, le apparecchiature che contengono circuiti raddrizzatori monofase presentano tutte le armoniche dispari nello spettro armonico caratteristico.

Le armoniche caratteristiche delle apparecchiature raddrizzatrici trifase seguono le seguenti regole: le apparecchiature che contengono circuiti raddrizzatori a sei impulsi presentano frequenze armoniche caratteristiche pari a 5, 7, 11, 13, 17, 19..., cioè 6K±1, dove K=1, 2, 3... sono numeri interi naturali; quando il circuito raddrizzatore interno dell'apparecchiatura è a dodici impulsi, le sue frequenze armoniche caratteristiche sono 11, 13, 23, 25..., cioè 12K±1, dove K=1, 2, 3... sono numeri interi naturali.