Filtro ativo de potência PIAPF

A principal função do filtro ativo de potência da série PIAPF é filtrar a corrente harmônica gerada pelo equipamento. Seu modo de funcionamento é: amostragem em tempo real e de alta precisão - análise rápida de Fourier - compensação precisa da corrente harmônica de saída.

Adotando uma abordagem ativa e proativa, baseada em tecnologia de processamento de sinal digital por dispositivos DSP de alta velocidade, algoritmos de transformada rápida de Fourier e teoria de potência reativa instantânea, tecnologia de acionamento PWM de alta frequência, etc., após uma detecção e análise rápida e sucessiva dos harmônicos da rede, dentro do mesmo ciclo, o filtro ativo de potência PIAPF emitirá correntes harmônicas em direção oposta às geradas pelo equipamento. As correntes harmônicas de mesma frequência e amplitude são ativamente filtradas.

Este produto está em conformidade com o padrão JB/T 11067-2011 "Dispositivo de Filtro Ativo de Potência de Baixa Tensão" e obteve o relatório de ensaio de tipo de terceira parte.

A corrente de filtragem nominal de um único módulo é 50A / 75A / 100A / 150A / 200A
A corrente máxima de filtragem para um único armário é de 800A

◆ Rápido: Rastreamento e compensação dinâmicos em tempo real, alta velocidade de resposta, tempo de resposta instantâneo ≤ 1ms, tempo total de resposta ≤ 10ms

◆ Precisão: Algoritmo avançado de FFT e componentes simétricos, capaz de compensação total ou seletiva para componentes harmônicos do 2º ao 61º, com filtragem precisa

◆ Alta eficiência: Nas condições de configuração suficiente de potência, o conteúdo harmônico é mantido em ≤ 5%, com alta eficiência de filtragem, baixa perda de potência e não é afetado pela impedância da rede

◆ Estabilidade: O circuito de saída LCR perfeito e o algoritmo de amortecimento por software suprimem automaticamente sobrecargas, sem risco de ressonância. Múltiplas funções de proteção garantem operação segura e confiável do sistema

◆ Integração: Pode compensar corrente harmônica, potência reativa e equilibrar carga trifásica, com múltiplas funções em uma única máquina

◆ Inteligência: Autodiagnóstico de falhas, registro de eventos históricos, interface RS485 + protocolo de comunicação MODBUS padrão, monitoramento remoto

Composição dos componentes

◆ IGBT, chave eletrônica de potência de alta frequência

◆ Sistema de armazenamento de energia com suporte em CC de alta qualidade

◆ Módulo de saída LCR

◆ Componentes de processamento e comunicação de dados DSP

◆ Componentes FPGA para processamento de pulsos e lógica de proteção

◆ Tela LCD touchscreen, interface UI eficiente

• Projeto e Seleção

Projeto de Capacidade Harmônica

Para fontes harmônicas de grande capacidade, é adequado o tratamento no local, sendo mais econômico e razoável o tratamento ponta a ponta; para fontes harmônicas distribuídas de pequena capacidade, devido às grandes flutuações harmônicas e aos muitos fatores aleatórios, resultando em mudanças irregulares nas ordens e conteúdos harmônicos, o tratamento centralizado é adequado.

Devido às características de fluxo e flutuação dos harmônicos, se for necessário projetar um esquema de tratamento harmônico ou um dispositivo de filtragem harmônica, os dados harmônicos podem ser testados por meio de um analisador de qualidade de energia. Esta situação aplica-se ao tratamento harmônico de redes elétricas com equipamentos já em operação ou redes elétricas que necessitem de aumento de capacidade. É claro que, para garantir a confiabilidade e precisão dos dados de teste, é necessário estar familiarizado com o princípio de funcionamento e processo das fontes harmônicas, compreender a estrutura da rede elétrica e utilizar medidores harmônicos confiáveis e métodos de teste precisos, conforme exigido no Apêndice D da norma GB/T 14549-1993 "Qualidade de Energia - Harmônicos em Redes Elétricas Públicas". Entretanto, para novos projetos que estejam apenas na fase de concepção, os projetistas elétricos não conseguem obter dados harmônicos suficientes dos equipamentos elétricos. Diante disso, com base em testes e experiências acumuladas em diversos setores industriais, foram obtidas fórmulas empíricas às quais os projetistas elétricos podem se referir durante o projeto e elaboração dos desenhos.

As seguintes fórmulas empíricas podem atender aos requisitos de projeto, e o dispositivo de filtragem ativa pode ser selecionado de acordo com a corrente harmônica calculada.

◆ Tratamento Centralizado:

A compensação centralizada é aplicável a sistemas de distribuição de energia com muitos tipos de cargas, grande número de cargas não lineares dispersas e pequeno conteúdo harmônico de uma única carga não linear. Os dispositivos de filtragem ativa PIAPF podem ser instalados na extremidade da linha de entrada de baixa tensão da rede elétrica para tratar de forma abrangente os harmônicos existentes no sistema de distribuição de energia.

* Observação: A fórmula acima é aplicável ao tratamento centralizado no lado secundário do transformador.

Onde: S: capacidade do transformador; U: tensão nominal do lado secundário do transformador; K: taxa de carga; IHR: corrente harmônica; THDi: taxa de distorção harmônica total da corrente.

Intervalo de Valores:

K representa a taxa de carga do transformador, e sua faixa de valores no projeto do transformador é de 0,6 a 0,85; THDi é a única variável na fórmula acima, e sua faixa de valores depende dos diferentes setores industriais e das diferentes cargas em cada setor.

◆ Tratamento no Local:

A compensação no local aplica-se a sistemas de distribuição de energia com alto conteúdo individual de harmônicas e distribuição dispersa. A instalação de filtros ativos PIAPF na entrada da carga pode alcançar efeitos ideais de tratamento. Se houver uma carga com fonte de harmônicas de alta potência na distribuição elétrica, o tratamento no local também pode ser realizado na entrada da carga. Pode ser calculado usando a Fórmula 2 abaixo.

Onde I representa a corrente nominal do equipamento. A fórmula acima considera apenas o funcionamento da carga em plena carga (K=1). O valor real operacional de NK deve ser considerado no projeto, conforme mostrado na Fórmula 3.

◆ Fórmula de Estimativa:

A Fórmula 4 de estimativa pode ser utilizada no projeto diário:

Com base na corrente harmônica calculada acima e de acordo com os modelos existentes dos produtos PIAPF, determine a capacidade a ser instalada. A capacidade instalada do PIAPF pode ser selecionada conforme a Fórmula 5, e o coeficiente mencionado anteriormente tem como finalidade garantir que o APF possua uma certa margem.

IA representa a capacidade instalada do APF, e IHR representa a corrente harmônica.

Nota: A partir da análise acima, é possível concluir que THDi é a principal variável a ser determinada, e seu valor pode se referir à "Tabela Rápida de Seleção do APF" e ao "Resumo do Tratamento de Harmônicas em Vários Setores Industriais".

Resumo do Tratamento de Harmônicas em Vários Setores Industriais

Característica Principal Harmônicas Geradas por Equipamentos de Carga Variados

O número de ● indica o grau de poluição da fonte harmônica. ●●● indica poluição severa; ●● indica poluição moderada; ● indica poluição leve.

Geralmente, equipamentos que contêm circuitos retificadores monofásicos possuem todas as harmônicas ímpares em seu espectro harmônico característico.

As harmônicas características dos equipamentos retificadores trifásicos obedecem às seguintes regras: equipamentos que contêm circuitos retificadores de seis pulsos possuem frequências harmônicas características de 5, 7, 11, 13, 17, 19..., ou seja, 6K±1, onde K=1, 2, 3... são números inteiros naturais; quando o circuito retificador interno do equipamento é de doze pulsos, suas frequências harmônicas características são 11, 13, 23, 25..., ou seja, 12K±1, onde K=1, 2, 3... são números inteiros naturais.