PIAPF aktif güç filtresi

PIAPF serisi aktif güç filtresinin temel işlevi, ekipman tarafından üretilen harmonik akımı süzmektir. Çalışma modu şöyledir: Gerçek zamanlı yüksek hassasiyetli örnekleme - hızlı Fourier analizi - hassas harmonik akım çıkışı kompanzasyonu.

Yüksek hızlı DSP cihazı dijital sinyal işleme teknolojisine, hızlı Fourier dönüşümüne ve anlık reaktif güç teorisi algoritmalarına, yüksek frekanslı PWM sürücü teknolojisine vb. dayanan aktif ve proaktif bir yaklaşımla, şebeke harmoniklerinin hızlı ve ardışık olarak tespit edilmesi ve analiz edilmesinden sonra aynı çevrim içerisinde, PIAPF aktif güç filtresi, ekipman tarafından üretilen harmonik akımlarla aynı frekansta ve genlikte, ancak ters yönde harmonik akımlar emerek harmonikleri aktif olarak süzer.

Bu ürün, JB/T 11067-2011 "Alçak Gerilim Güç Aktif Filtre Cihazı" standardına uygundur ve üçüncü taraf tip test raporuna sahiptir.

Tek modülün anma filtre akımı 50A / 75A / 100A / 150A / 200A'dır.
Tek kabin için maksimum filtreleme akımı 800A'dır.

◆ Hızlı: Dinamik ve gerçek zamanlı takip ve kompanzasyon, hızlı tepki süresi, anlık tepki süresi ≤ 1ms, tam tepki süresi ≤ 10ms

◆ İnce Ayar: Gelişmiş FFT ve simetrik bileşen algoritması ile 2. ile 61. harmonik bileşenler için tam kompanzasyon veya seçmeli kompanzasyon sağlar, yüksek filtreleme performansı

◆ Yüksek verimlilik: Yeterli güç konfigürasyonu şartı altında harmonik içerik % 5'ten az seviyede tutulur, yüksek filtreleme verimliliği, düşük güç kaybı ve şebeke empedansından etkilenmez

◆ Stabilite: Mükemmel LCR çıkış devresi ve yazılım sönümleme algoritması ile aşırı yüklemeyi otomatik olarak bastırır, rezonans riski yoktur. Çoklu koruma fonksiyonları sistemin güvenli ve güvenilir çalışmasını sağlar

◆ Entegrasyon: Harmonik akımı, reaktif gücü ve üç fazlı yük dengesini kompanze edebilir, tek cihazda birden fazla fonksiyon sunar

◆ Zeka: Arızaların kendini tanıması, geçmiş olay kayıtları, RS485 arayüzü + standart MODBUS haberleşme protokolü, uzaktan izleme

Komponent bileşimi

◆ IGBT yüksek frekanslı güç elektronik anahtarı

◆ Yüksek kaliteli DC destek enerji depolama sistemi

◆ LCR çıkış modülü

◆ DSP veri işleme ve iletişim bileşenleri

◆ FPGA darbe ve koruma mantığı işleme bileşenleri

◆ Dokunmatik LCD ekran, etkili UI arayüzü

• Tasarım ve Seçim

Harmonik Kapasite Tasarımı

Büyük kapasiteli harmonik kaynaklar için saha içi tedavi uygun olup, noktadan noktaya tedavi daha ekonomik ve mantıklıdır; küçük kapasiteli dağıtılmış harmonik kaynaklar için büyük harmonik dalgalanmalar ve birçok rastgele faktör nedeniyle harmonik sıralarında ve içeriklerinde düzensiz değişiklikler meydana gelir ve bu nedenle merkezileştirilmiş tedavi uygundur.

Harmoniklerin akış ve dalgalanma özelliklerinden dolayı, harmonik tedavi şeması veya harmonik filtreleme cihazı tasarlanması gerekliyse, harmonik verileri bir güç kalitesi analizörü ile test edilebilir. Bu durum, halihazırda devreye alınmış ekipman bulunan veya kapasite artırımı ihtiyacı olan güç şebekelerinin harmonik tedavisi için geçerlidir. Elbette test verilerinin güvenilirliğini ve doğruluğunu temin etmek için harmonik kaynaklarının çalışma prensibi ve sürecine aşina olunması, güç ağı yapısını bilmek, GB/T 14549-1993 "Güç Kalitesi - Kamu Güç Şebekesinde Harmonikler" standardının Ek D bölümünde belirtilen gerekliliklere uygun güvenilir harmonik test cihazları ve doğru test metotları kullanılması gerekir. Ancak yalnızca tasarım aşamasında olan yeni projelerde elektrik mühendisleri, elektrik ekipmanlarının yeterli harmonik verilerine ulaşamazlar. Bu durumda, birçok endüstride yapılan testler ve deneyimler neticesinde elde edilen ampirik formüller, elektrik mühendislerinin tasarım ve çizim yaparken referans alabileceği şekilde önerilmiştir.

Aşağıdaki ampirik formüller tasarım gereksinimlerini karşılayabilir ve hesaplanan harmonik akıma göre aktif filtreleme cihazı seçilebilir.

◆ Merkezileştirilmiş Tedavi:

Merkezi kompanzasyon, yük çeşitlerinin çok olduğu, yaygınlaşmış doğrusal olmayan yüklerin büyük miktarlarda bulunduğu ve tek bir doğrusal olmayan yükün küçük harmonik içeriğinin olduğu güç dağıtım sistemlerine uygundur. PIAPF aktif filtreleme cihazları, güç şebekesinin alçak gerilim giriş hattı ucuna kurularak güç dağıtım sisteminde mevcut harmoniklerin tümüyle tedavi edilmesini sağlayabilir.

* Not: Yukarıdaki formül transformatörün sekonder tarafında merkezileştirilmiş tedaviye uygundur.

Nerede: S: transformatör kapasitesi; U: transformatör sekonder tarafının anma gerilimi; K: yük oranı; IHR: harmonik akım; THDi: akımın toplam harmonik bozulma oranı.

Değer Aralığı:

K, transformatörün yük oranını temsil eder ve transformatör tasarımında değer aralığı 0.6～0.85 arasındadır; THDi yukarıdaki formüldeki tek değişkendir ve değer aralığı farklı sektörlerde ve her sektördeki farklı yüklerde değişiklik gösterir.

◆ Sahada Tedavi:

Sahada kompanzasyon, tek bir büyük harmonik içeriği ve dağıtılmış dağıtım sistemine sahip güç dağıtım sistemlerine uygundur. Yükün giriş ucuna PIAPF aktif filtrelerin montajı, ideal tedavi etkisini elde etmek için yapılabilir. Güç dağıtımında yüksek güçlü harmonik kaynaklı yük varsa, yükün giriş ucunda saha tedavisi de uygulanabilir. Aşağıdaki Formül 2 kullanılarak hesaplanabilir.

Burada I, ekipmanın anma akımını temsil eder. Yukarıdaki formül yalnızca yükün tam yük altında çalıştığı durumu (K=1) dikkate alır. Gerçek çalışma NK değerinin tasarım sırasında dikkate alınması gerekir, aşağıda Formül 3'te gösterildiği gibi.

◆ Tahmini Formül:

Günlük tasarımda aşağıda yer alan Tahmini Formül 4 kullanılabilir:

Yukarıda hesaplanan harmonik akım değerine ve PIAPF ürününün mevcut modellerine göre kurulacak kapasiteyi belirleyin. PIAPF'nin kurulum kapasitesi Formül 5'e göre seçilebilir ve ön çarpan, APF'nin belirli bir marjına sahip olmasını sağlamaktadır.

IA, APF'nin kurulum kapasitesini; IHR ise harmonik akımı temsil eder.

Not: Yukarıdaki analizden THDi'nin belirlenmesi gereken temel değişken olduğu sonucuna varılabilir. Değeri, "APF Seçimi Hızlı Referans Tablosu" ve "Çeşitli Sektörlerde Harmonik Tedavi Özetleri"ne bakılarak belirlenebilir.

Çeşitli Sektörlerde Harmonik Tedavi Özetleri

Çeşitli Yük Ekipmanları Tarafından Üretilen Ana Karakteristik Harmonikler

● sayısının kirlilik derecesi harmonik kaynağın kirlilik derecesini gösterir. ●●● aşırı kirliliği; ●● orta kirliliği; ● hafif kirliliği gösterir.

Genellikle tek fazlı doğrultma devreleri içeren ekipmanlar, karakteristik harmonik spektrumlarında tüm tek sayılı harmoniklere sahiptir.

Üç fazlı doğrultucu ekipmanlarının karakteristik harmonikleri aşağıdaki kurallara uyar: altı darbeli doğrultma devreleri içeren ekipmanların karakteristik harmonik frekansları 5, 7, 11, 13, 17, 19..., yani 6K±1, burada K=1, 2, 3... doğal tam sayılardır; ekipmanın iç devresi 12 darbeli olduğunda karakteristik harmonik frekanslar 11, 13, 23, 25..., yani 12K±1, burada K=1, 2, 3... doğal tam sayılardır.