Практика компенсации высших гармоник активными фильтрами
Active filters for harmonic compensation. Practical remarks
Эффект от работы активного фильтра при компенсации высших гармоник иллюстрируется следующим видео.
Компенсации высших гармоник активным фильтром
Смотреть это видео на Rutube или Дзен
Просто спросить...?
Первый активный фильтр был установлен специалистами Инженерного центра «АРТ» на одном из объектов транспорта газа в 2014 году и работает без замечаний до настоящего времени. Полученный в последующих проектах опыт выявил некоторые аспекты, требующие внимания при использовании активных фильтров для компенсации высших гармоник.
|
Активные фильтры. Практика компенсации высших гармоник в электроустановках. |
1. Наличие дросселей/реакторов в силовых цепях нелинейных нагрузок
В частности, для преобразователей частоты это могут быть дроссели на входе выпрямителя и/или дроссели в звене постоянного тока. Если дросселей нет, применение активных фильтров неэффективно, или даже опасно.
2. Наличие конденсаторов в силовых цепях, по которым может протекать ток активного фильтра
Если это конденсаторные установки компенсации реактивной мощности (УКРМ), то на входе ступеней компенсации должны быть дроссели. Если дросселей нет, применение активных фильтров неэффективно, или даже опасно.
3. Расположение источника высших гармоник по отношению к защищаемой активным фильтром электроустановке
Если в составе электроустановки есть оборудование, при работе которого образуются токи высших гармоник, эти токи можно измерить. Тогда фильтр будет работать в режиме компенсации гармоник тока.
Если источник искажений находится вне данной электроустановки, то активный фильтр с трансформатором тока не поможет. Потребуется специальное программное обеспечение для работы фильтра без датчиков тока.
4. Место установки и подключения трансформаторов тока по отношению к силовым цепям активного фильтра
Это влияет, в том числе, на быстродействие системы компенсации.
5. Фактический спектр высших гармоник и влияние гармоник отдельных порядков на работу оборудования
В общем случае чем выше порядок компенсируемых гармоник, тем с большим запасом по току надо выбирать активный фильтр. В то же время, если только отдельные гармоники критичны для электроустановки, номинальный ток и стоимость фильтра можно оптимизировать.
6. Степень компенсации высших гармоник, достигаемая при работе активного фильтра
Как правило, высшие гармоники не следует компенсировать на 100% (до нуля). Ресурсы фильтра (располагаемый ток компенсации) распределяются при пусконаладке. Эти и другие уставки легко корректируются в процессе эксплуатации с панели оператора и/или с использованием сервисного программного обеспечения.
Корректировка настроек активного фильтра с использованием сервисного программного обеспечения
Один из примеров применения активных фильтров для компенсации высших гармоник электроприводов аппаратов воздушного охлаждения (АВО) газа показан на видео. Такие решения снижают риски нарушений в работе электроустановок на месторождении.
Компенсация высших гармоник электроприводов АВО газа
Смотреть это видео на Rutube или Дзен
Активный фильтр в простейшем случае может поставляться и функционировать как самостоятельное изделие. Наладка, диагностика, получение текущих данных о работе фильтра осуществляется со встроенной панели оператора.
Пример установки активного фильтра АДФ-У в электрощитовом помещении
Пример панели оператора активного фильтра АДФ-У
Если задача выходит за рамки устранения гармоник на одном присоединении, то предпочтительным вариантом будет применение активных фильтров в составе системы динамической компенсации (СДК).
Модульная конструкция активных фильтров и стандартные интерфейсы позволяют создавать СДК различного назначения, различной мощности, для электроустановок до 1000 В и выше 1000 В, с воздушным и с водяным охлаждением и др. При использовании активных фильтров с водяным охлаждением предусматривается также станция охлаждения, трубопроводы, запорная арматура и др.
В сложных системах используются несколько групп фильтров, что расширяет спектр доступных инженерных решений. В общем случае активные фильтры в СДК могут быть разного типа и решать разные задачи. Например, одна группа фильтров предназначается исключительно для компенсации реактивной мощности, а другая – для предотвращения резонанса. В таких системах управление группами фильтров и распределение задач между ними осуществляется внешними программируемыми средствами автоматизации.
Место установки трансформаторов тока определяется решаемыми СДК задачами. Суммирующие трансформатор позволяют собрать данные с нескольких присоединений и передать их на группу активных фильтров.
Наладка аппаратно-программного комплекса системы динамической компенсации
Коммуникации с оперативным персоналом обеспечиваются средствами человеко-машинного интерфейса (HMI). Данные о работе СДК могут храниться на различных носителях и передаваться во внешние системы по стандартным каналам связи.
Пример отображения данных с четырех групп активных фильтров на АРМ энергокомплекса
Предложения Инженерного центра «АРТ»
Полный комплекс работ по созданию систем компенсации высших гармоник и реактивной мощности в электроустановках до и выше 1000 В (низкого и среднего напряжения).
