+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

Проблема высших гармоник: фильтр высших гармоник


	
		
			

Гармоники в силовых системах возникают при работе любых устройств с нелинейными рабочими характеристиками. При использовании оборудования, которое может генерировать гармоники, или при наличии проблем, связанных с гармониками в сети, решением может быть применение конденсаторных установок с фильтрами высших гармоник. Токи высших гармоник могут быть причиной нарушений в работе сетей энергоснабжения, а также неблагоприятно сказываться на работе электрооборудования, в том числе на конденсаторной установке для коррекции коэффициента мощности.  

Проблемы, создаваемые гармониками:

  1. перегрев и повреждение конденсаторов, плавких предохранителей, трансформаторов, электродвигателей, балластов люминесцентных осветительных приборов и т.д.;
  2. ложные срабатывания автоматических выключателей или перегорание предохранителей;
  3. наличие 3-й гармоники и гармоник, кратных трем, в системах с заземлённой нейтралью может потребовать увеличения сечения нулевых проводников;
  4. помехи приводят к сбоям в работе компонентов систем управления;
  5. повреждение чувствительного электронного оборудования;
  6. помехи в линиях связи.

Источники гармоник можно разделить на 3 основные группы:

  1. силовые электронные устройства: различные приводы  (частотно-регулируемые приводы переменного тока, приводы постоянного тока, приводы с ШИМ и т.д.), системы бесперебойного питания, выпрямители, импульсные источники питания, статические преобразователи, тиристорные системы, диодные мосты, индукционные печи и другие системы с тиристорным управлением; 
  2. оборудование, использующее электрическую дугу: дуговые печи, сварочное оборудование, системы освещения (ртутные лампы, люминесцентные лампы);
  3. устройства, которые могут работать в режиме насыщения: трансформаторы, двигатели, генераторы и т.д.  Если эти устройства не насыщаются, амплитуды создаваемых ими гармоник обычно незначительны по сравнению с гармониками, создаваемыми силовыми полупроводниковыми преобразователями и дуговыми устройствами.

Форма тока

Гармоники представляют собой синусоиды с частотами, кратными частоте основной гармоники 50 Гц.
Все сигналы сложной формы могут быть представлены в виде совокупности синусоидальных сигналов различных частот, то есть любой сигнал сложной формы является суммой чётных и нечётных гармоник различных амплитуд. Гармоники могут присутствовать постоянно (устойчивое состояние), внося искажения в сеть энергоснабжения и нарушая нормальную ее работу, или появляться совершенно независимо в виде выбросов, бросков, провалов, которые можно назвать кратковременными нарушениями работы.

Кратковременные искажения обычно устраняются установкой ограничительных или разделительных устройств, таких как конденсаторы защиты от перенапряжений, разделительные трансформаторы. Эти устройства могут помочь при кратковременных проблемах, но неэффективны для уменьшения гармоник низшего порядка или при проблемах, связанных с резонансом на частотах гармоник.

Перегрузка конденсаторов токами гармоник

Ток, протекающий через цепь, определяется её сопротивлением. Так как сопротивление сети обычно содержит индуктивную составляющую, сопротивление сети увеличивается с ростом частоты, а сопротивление конденсатора, напротив,  уменьшается. В результате большая часть тока с частотой выше частоты основной гармоники поглощается конденсатором и связанными с ним устройствами.

В определённых случаях токи гармоник могут превысить значение тока основной частоты. Это может привести к увеличению напряжения на диэлектрике конденсатора  и выходу его из строя.

Решение для повышения качества электроэнергии

Системы передачи и распределения электроэнергии предназначены для работы с синусоидальными напряжениями и токами. При подключении к системе нелинейных нагрузок, появляются высшие гармоники, приводящие к искажениям формы тока и напряжения. 

Ёмкость конденсаторной установки и индуктивность сети могут образовать параллельный резонансный контур, в котором токи гармоник способны достигать величин, превышающих норму в 20 раз. Если собственная частота резонансного контура соответствует частоте имеющейся гармоники, возникают искажения тока, которые приводят к дальнейшему искажению напряжения. Вот почему на коррекцию коэффициента мощности может влиять присутствие гармоник в сети.
В системах с гармониками коррекция коэффициента мощности должна производиться с помощью фильтров гармоник. Такие фильтры состоят из последовательно соединённых конденсаторов с фильтрами и могут компенсировать реактивную мощность на частоте сети без усиления гармоник.

Коррекция коэффициента мощности при наличии гармоник

Фильтры гармоник предназначены для коррекции коэффициента мощности в системах, в которых присутствуют гармоники. Каждая ступень состоит из конденсатора и фильтра, включенных последовательно. Эти компоненты образуют последовательную резонансную схему, настроенную на частоту ниже частоты самой низшей гармоники, имеющейся в системе.

На частоте ниже частоты резонанса, например на частоте сети (50 Гц), фильтр гармоник представляет собой ёмкость, генерирующую реактивную мощность. На частоте выше частоты резонанса фильтр гармоник представляет собой индуктивность, т.е. он не может усиливать высшие гармоники, например 5-ю, 7-ю, или 11-ю.  Кроме того, фильтр в определённой степени ослабляет гармониками более низкого порядка.

Так же как и в обычных конденсаторных установках, в установках с фильтрами, регулятор коэффициента мощности DCRK включает и выключает ступени для получения  необходимых значений реактивной мощности.

О резонансе на частотах гармоник, предотвращении и борьбы с ним, а также  о защите реакторов и  конденсаторов читайте в разделе «Полезные статьи» в материале «Фильтры гармоник»

 

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»