PIAPF actieve vermogensfilter

De hoofdfunctie van de PIAPF serie actief vermogingsfilter is het filteren van de harmonische stroom die door de apparatuur wordt gegenereerd. De werkwijze is als volgt: real-time hoogwaardige sampling - Fast Fourier analyse - Precieze compensatie van de harmonische stroom.

Door het aanwenden van een actieve en proactieve aanpak, gebaseerd op DSP-apparaten voor digitale signaalverwerking met hoge snelheid, FFT (Fast Fourier Transform) en algoritmen volgens de theorie van de ogenblikkelijke reactieve vermogen, evenals hoogfrequente PWM-aansturingstechnologie, kan na een snelle en opeenvolgende detectie en analyse van netvervormingen binnen dezelfde cyclus de actieve vermogensfilter PIAPF stroomvervormingen in tegengestelde richting uitzenden ten opzichte van de door de apparatuur gegenereerde vervormingen. Vervormingstromen van dezelfde frequentie en amplitude worden actief geëlimineerd.

Dit product voldoet aan de JB/T 11067-2011-norm "Laagspanning actief vermogensfilterapparaat" en beschikt over een typeproefrapport van een onafhankelijk testlaboratorium.

De nominale filterstroom van een enkele module bedraagt 50A / 75A / 100A / 150A / 200A
De maximale filterstroom van een enkelvoudig scherm bedraagt 800A

◆ Snel: Dynamische en real-time volging en compensatie, snelle reactiesnelheid, ogenblikkelijke responstijd ≤ 1ms, volledige responstijd ≤ 10ms

◆ Fijn: Geavanceerd FFT- en symmetrisch componenten-algoritme, in staat tot volledige compensatie of selectieve compensatie van 2e tot 61e harmonische componenten, met fijne filtering

◆ Hoge efficiëntie: Onder voorwaarde van voldoende vermogensconfiguratie, wordt het harmonische gehalte gehandhaafd op ≤ 5%, met hoge filterefficiëntie, laag vermogensverlies, en ongevoelig voor netimpedantie

◆ Stabiliteit: De perfecte LCR-uitgangscircuit en software-dempingsalgoritme onderdrukken automatisch overbelasting, zonder resonantierisico. Meerdere beveiligingsfuncties garanderen veilige en betrouwbare werking van het systeem

◆ Integratie: Kan compenseren voor harmonische stroom, reactief vermogen en driefasenbelasting in balans, met meerdere functies in één apparaat

◆ Intelligentie: Zelfdiagnose van fouten, opslaan van historische gebeurtenissen, RS485-interface + standaard MODBUS communicatieprotocol, afstandsbewaking

Onderdeelopstelling

◆ IGBT hoogfrequent vermogenselektronische schakelaar

◆ Hoogwaardig DC-ondersteund energiesysteem

◆ LCR-uitgangsmoduul

◆ DSP-gegevensverwerkings- en communicatiecomponenten

◆ FPGA-puls- en beschermingslogica verwerkingscomponenten

◆ Aanraakscherm LCD, efficiënte UI-interface

• Ontwerp en Selectie

Ontwerp Harmonische Capaciteit

Voor grote harmonische bronnen is ter plaatse behandeling geschikt, en punt-tot-punt behandeling is economischer en redelijker; voor kleine gedistribueerde harmonische bronnen, vanwege grote harmonische fluctuaties en veel willekeurige factoren, resulterend in onregelmatige veranderingen in harmonische volgordes en inhoud, is centrale behandeling geschikt.

Vanwege de stroom- en fluctuatiekarakteristieken van harmonischen, indien het nodig is om een harmonische behandelingsoplossing of een harmonische filterinrichting te ontwerpen, kan harmonische data worden getest met een kwaliteitsanalysator voor elektriciteit. Deze situatie is van toepassing op de harmonische behandeling van elektriciteitsnetten met reeds gecommitteerde installaties of elektriciteitsnetten die een capaciteitsvergroting nodig hebben. Uiteraard om de betrouwbaarheid en nauwkeurigheid van de testdata te waarborgen, moet men vertrouwd zijn met het werkpri­ncipe en de processen van harmonische bronnen, het elektriciteitsnetwerk begrijpen en betrouwbare harmonische testers en nauwkeurige testmethoden hanteren, overeenkomstig de vereisten van bijlage D van GB/T 14549-1993 "Power Quality - Public Power Grid Harmonics". Voor nieuwe projecten die zich echter nog in het ontwerpstadium bevinden, kunnen elektrotechnisch ontwerpers niet beschikken over voldoende harmonische gegevens van elektrische apparatuur. Gezien dit, zijn via tests en ervaringen uit vele industrieën empirische formules verkregen waar elektrotechnisch ontwerpers naar kunnen verwijzen bij het ontwerpen en tekenen.

De volgende empirische formules kunnen aan de ontweppelijke eisen voldoen, en het actieve filterapparaat kan worden geselecteerd op basis van de berekende harmonische stroom.

◆ Geconcentreerde behandeling:

Gecentraliseerde compensatie is van toepassing op stroomverdeelsystemen met veel verschillende belastingtypes, een groot aantal verspreide niet-lineaire belastingen, en kleine harmonische inhoud van een enkele niet-lineaire belasting. PIAPF actieve filterapparaten kunnen worden geïnstalleerd aan de laagspanningszijde van het elektriciteitsnet om op een geïntegreerde manier harmonischen in het stroomverdeelsysteem te behandelen.

* Opmerking: De bovenstaande formule is van toepassing op gecentraliseerde behandeling aan de secundaire zijde van de transformator.

Waarbij: S: capaciteit van de transformator; U: nominale spanning aan de secundaire zijde van de transformator; K: belastingsgraad; IHR: harmonische stroom; THDi: totale harmonische vervormingsgraad van de stroom.

Waarderingsbereik:

K staat voor de belastingsgraad van de transformator, en de waardevariatie ervan in transformatorontwerp ligt tussen 0,6 en 0,85; THDi is de enige variabele in de bovenstaande formule, en de waardevariatie ervan hangt af van verschillende industrieën en verschillende belastingen binnen elke industrie.

◆ Ter plaatse uitvoeren:

Compensatie ter plaatse is geschikt voor stroomverdelingssystemen met een enkele grote harmonische inhoud en gedistribueerde verdeling. Het installeren van actieve PIAPF-filters aan de ingang van de belasting kan ideale behandelresultaten opleveren. Als er in de stroomverdeling een belasting is met een hoge vermogensharmonische bron, kan ter plaatse behandeling ook worden uitgevoerd aan de ingang van de belasting. Dit kan worden berekend met behulp van onderstaande formule 2.

Waarbij I de nominale stroom van de installatie vertegenwoordigt. De bovenstaande formule houdt alleen rekening met het functioneren van de belasting onder volle belasting (K=1). Bij het ontwerp dient rekening te worden gehouden met de daadwerkelijke operationele NK-waarde, zoals weergegeven in formule 3.

◆ Schattingsformule:

De schattingsformule 4 kan worden gebruikt in de dagelijkse ontwerppraktijk:

Op basis van de hierboven berekende harmonische stroom en volgens de bestaande modellen van PIAPF-producten, bepaal de te installeren capaciteit. De geïnstalleerde capaciteit van PIAPF kan worden geselecteerd volgens Formule 5, en de voorafgaande coëfficiënt dient om ervoor te zorgen dat de APF een bepaalde marge heeft.

IA staat voor de geïnstalleerde capaciteit van APF, en IHR staat voor de harmonische stroom.

Opmerking: Uit de bovenstaande analyse kan worden geconcludeerd dat THDi de belangrijkste variabele is die moet worden bepaald, en de waarde hiervan kan worden geraadpleegd in de "Snelreferentietabel voor APF-selectie" en de "Samenvatting van harmonische behandeling in verschillende industrieën".

Samenvatting van harmonische behandeling in verschillende industrieën

Belangrijkste Harmonische Componenten gegenereerd door verschillende belastingsapparatuur

Het aantal ● geeft de graad van vervuiling van de harmonische bron aan. ●●● geeft ernstige vervuiling aan; ●● geeft matige vervuiling aan; ● geeft lichte vervuiling aan.

Over het algemeen heeft apparatuur die eenzijdige gelijkrichterschakelingen bevat, alle oneven harmonischen in het karakteristieke harmonische spectrum.

De karakteristieke harmonischen van driefasige gelijkrichterapparatuur voldoen aan de volgende regels: apparatuur die zesvoudige gelijkrichterschakelingen bevat, heeft karakteristieke harmonische frequenties van 5, 7, 11, 13, 17, 19..., dat wil zeggen 6K±1, waarbij K=1, 2, 3... natuurlijke gehele getallen zijn; wanneer het interne gelijkrichtercircuit van de apparatuur een twaalfvoudig circuit is, zijn de karakteristieke harmonische frequenties 11, 13, 23, 25..., dat wil zeggen 12K±1, waarbij K=1, 2, 3... natuurlijke gehele getallen zijn.