+7 (495) 981-9839
+7 (495) 642-5882

Rus Eng
Заказ обратного звонка
заказать звонок тел.: +7 (495) 981-9839
+7 (495) 642-5882
+7 (498) 653-4068
sales@khomovelectro.ru
Отправить заявку
Компания «Хомов электро» — завод-изготовитель, имея многолетний опыт работы на рынке электротехнического оборудования по производству конденсаторных установок и налаженные прямые поставки комплектующих высокого качества для компенсации реактивной мощности от мировых производителей, — признанных лидеров в своих отраслях бизнеса, готова оперативно и качественно выполнить ваш заказ на изготовление и поставку оборудования в срок.
большой опыт работы
качество продукции
оперативность выполнения
индивидуальный подход

Фильтры гармоник


	
		
			

Резонанс на частотах гармоник

При равенстве емкостного и индуктивного сопротивлений возникает резонанс. Если в системе распределения энергии, включающей в себя индуктивности и ёмкости,  применяются конденсаторы коррекции коэффициента мощности, всегда есть частота, на которой конденсаторы находятся в параллельном резонансе с сетью. Если это условие выполняется на частоте  одной из гармоник, генерируемой полупроводниковым преобразователем, между сетью и конденсатором будут протекать большие токи на частоте этой гармоники, ограниченные только демпфирующим сопротивлением цепи. Они будут складываться с имеющимися искажениями, увеличивая их. Это приведёт к увеличению напряжения на конденсаторе и чрезмерному току через компоненты системы. Резонанс может возникнуть на любой частоте, но нас больше интересуют частоты 5-й, 7-й, 11-й и 13-й гармоник.

Предотвращение и борьба резонансом

Добиться отсутствия резонанса при установке конденсаторов можно различными способами. В больших системах можно предотвратить параллельный резонанс с сетью при установке конденсаторов в тех точках системы, где это не приведет к возникновению резонанса с источником. Изменение реактивной мощности конденсаторной батареи приводит к изменению резонансной частоты. При переключении конденсаторов для каждого шага будет своя резонансная частота. Изменяя число шагов переключения, можно добиться отсутствия резонанса на каждом шаге переключения.

Если предотвратить резонанс невозможно, требуется другое решение. Необходимо подключить фильтр гармоник последовательно с каждым конденсатором таким образом, чтобы цепь фильтр/конденсатор была индуктивной на критических частотах и емкостной на основной частоте.  Для этого цепь из последовательно соединенных конденсатора и фильтра должна иметь собственную частоту ниже наименьшей критической гармоники. То есть собственная частота должна быть в диапазоне от 175 до 270 Гц. Значение частоты зависит от амплитуд и порядка имеющихся гармоник. Установка фильтра гармоник увеличивает напряжение на конденсаторе. Это необходимо учитывать при установке фильтра гармоник в конденсаторную установку.

Изменение нагрузки

Всякий раз при рассмотрении вопроса об увеличении нагрузки нужно иметь в виду, что при этом изменяются параметры сети и необходимо произвести оценку возможности работы существующего оборудования для фильтрации в новых условиях. Не рекомендуется подключать к одной системе два или более фильтров, настроенных на одну и ту же частоту. Из-за небольшого различия настройки возможна ситуация, когда ток гармоник через один фильтр значительно превышает таковой через другой. Это может привести к тому, что гармоники будут усиливаться в результате работы оборудования, предназначенного для их подавления. Если возникает необходимость изменить компоненты коррекции коэффициента мощности фильтра гармоник, необходимо тщательно учитывать все параметры нагрузки.

Гармонический анализ

Первый шаг в решении проблем, относящихся к гармоникам, - это выполнение анализа для определения специфических особенностей конкретной системы распределения энергии. Чтобы сформулировать требования к конденсатору и фильтру, необходимо определить импеданс сети и значения тока для каждой гармоники.  После этого на основании предъявляемых требований при точном и детальном компьютерном анализе определяются параметры конденсатора, реактора и блока фильтров.

Защита реакторов

Основная проблема в фильтрах гармоник связана с защитой фильтров от перегрузок по току. Фильтры, обеспечивающие требуемую частоту настройки, должны защищаться как от коротких замыканий, так и от перегрузок.

Последние могут возникать по следующим причинам:

  1. появление в энергосистеме или смежной энергосистеме новых источников гармоник;
  2. повышение уровней гармоник напряжения в месте подключения фильтра;
  3. ненормальные режимы нелинейных нагрузок;
  4. изменение точки настройки фильтра из-за срабатывания предохранителей в конденсаторной батарее;
  5. перенапряжения

Наилучшим способом защиты от перегрузок является установка тепловых реле в каждой фазе фильтра. Такие реле реагируют на действующее значение тока, а время их срабатывания зависит от температуры окружающей среды. Тепловое реле настраивается на срабатывание при таких значениях тока, при которых возникает опасность повреждения фильтра. Обеспечиваемое при этом качество защиты недостижимо при использовании предохранителей и существенно лучше, чем при использовании обычных реле. Выход теплового реле должен быть подключен к цепи отключения встроенных вакуумных выключателей или к выключателю, установленному на линии, идущей к фильтру.

В дополнение к защите от перегрузок, реакторы должны иметь защиту от междуфазных коротких замыканий и замыканий на землю. Защита от междуфазных коротких замыканий обеспечивается путем установки токоограничивающих предохранителей на шинах вводного разъединителя или реле со стороны сети. При использовании реле их выходы должны быть подключены к цепи отключения вводного выключателя или вышестоящего коммутационного аппарата, поскольку большинство коммутационных аппаратов, используемых с конденсаторными батареями фильтров не рассчитаны на отключение токов КЗ.

В случае реакторов со стальным сердечником (что типично для фильтров закрытого исполнения) следует рассмотреть возможность установки токоограничивающих предохранителей на шинах вводного разъединителя даже при наличии вводного выключателя или выключателя, встроенного в корпус фильтра. В данном случае предметом особого внимания является динамическая стойкость обмотки фильтра. При коротком замыкании со стороны нагрузки напряжение сети оказывается полностью приложенным к фильтру, что приводит к его насыщению. Соответственно, его реактивное сопротивление становится таким же, как у воздушного фильтра с аналогичными обмоточными данными. Если возможность насыщения фильтра при токах КЗ не учтена при его проектировании (обычно это не делается из-за цены), следует предусмотреть токоограничивающие предохранители.

Защита конденсаторов

Конденсаторы фильтров следует защищать от разрыва корпуса (при пробое внутренних конденсаторных элементов) и от перенапряжений, обусловленных перегоранием предохранителей внутри батареи. Кроме того, конденсаторные батареи должны отключаться при перегорании вводных предохранителей фильтра. Такая защита реализуется в незаземленных конденсаторных батареях, соединенных в звезду, за счет установки систем контроля небаланса.

Установка предохранителей требуется в незаземленных батареях почти всегда, что связано с тем, что ток через пробитый конденсатор составляет всего лишь трехкратный номинальный ток батареи. Кроме того, полнофункциональные токоограничивающие предохранители на большие токи дороги. Предохранители должны быть рассчитаны на линейное напряжение (если не проводились их испытания при напряжениях, превышающих номинальное). Параметры предохранителей при конденсаторах должны быть согласованы с параметрами вышестоящих предохранителей (на шинах разъединителя), тепловых реле и реле максимального тока.

 

143405, Московская область, г. Красногорск, ул. Ильинский тупик, д.6, Бизнес-центр "Березовая роща", офис 5.
Тел.: +7 (495) 981-98-39, +7 (495) 642-58-82, +7 (498) 653-40-68, факс:+7 (498) 653-40-69.
E-mail: sales@khomovelectro.ru. Время работы: с 8:00 до 17:00. © 2017 «Хомов электро»