Компанія СПІК СЗМА поставляє корпусні або безкорпусні вхідні фільтри гармонік і мережеві дроселі потужністю до 1000 кВт, в тому числі на напругу понад 1000 В. Можливо варіанти як з магнітопроводом, так і без сердечника. Обмотка може бути виконані мідним або алюмінієвим провідником.

Фільтри RAUHF виробляються на підставі угоди між компанією «MIRUS International Corporation» (Канада) і АТ «СПІК СЗМА» (Росія) про передачу останній прав OEM-виробника універсального фільтра придушення гармонік RAUHF на території Росії. Технічні умови ТУ3430-002-43480884-2009. Сертифікат відповідності № RU.ME05.B09217.

Існуючі методи придушення гармонік (лінійні реактори, многопульсние схеми, резонансні або широкосмугові пасивні і активні фільтри) часто недостатньо надійні, неефективні і дорогі. Інноваційний фільтр RAUHF - це ефективний пристрій пасивного придушення гармонік, що генеруються в мережу живлення активним обладнанням. Це пристрій відповідає всім вимогам ГОСТ 13109-97 і стандарту IEEE Std. 519-1992, при цьому має зіставні з іншими пристроями габарити і вартість.

! Для розрахунку терміну окупності вхідного фільтра RAUHF створений програмний модуль, що працює в складі програмного комплексу SOLV і визначає ефективність застосування фільтра, за рахунок економії електроенергії на підставі даних двох послідовних розрахунків в SOLV з фільтром і без фільтра. приклад розрахунку

Основні характеристики вхідного фільтра придушення гармонік:

• Придушення основних гармонійних спотворень струму і напруги, що генеруються в мережу живлення частотно-регульованими приводами (ЧРП) і іншими трифазними випрямлячами (5-а, 7-а, 11-а, 13-а ...)
• Просте підключення до входу одиночного електроприводу
• Придушення всього спектра гармонік, що генеруються ЧРП
• Еквівалент 18-пульсної схемою випрямлення при роботі з 6-пульсної випрямлячем
• Відсутність необхідності проведення дорогих досліджень гармонік, зниження впливу на мережу до норм, передбачених ГОСТ 13109
• Коефіцієнт спотворення синусоидальности кривої напруги і значення коефіцієнта гармонійних складових напруги, що відповідають нормам ГОСТ 13109
• Коефіцієнт потужності (cosφ) 0.98 - 0.95
• Дуже високий ККД> 99%
• Сумісність з двигунами-генераторами (ємнісний опір
• Відсутність резонансу з іншими компонентами силовий ланцюга, нечутливість до гармонійних спотворень з боку мережі живлення
• Придушення імпульсних перенапруг, викликаних комутацією ємнісний навантаження і іншими різкими змінами навантаження

Придушення гармонік частотно-регульованих приводів (ЧРП)

Вхідні випрямлячі трифазних 6-й пульсної перетворювачів частоти, застосовувані в електроприводах, вважаються нелінійними, тому що ток на виході є несинусоїдальний. Вони генерує переважно 5 і 7, 11 і 13 гармоніки струму. Гармоніки струму обумовлюють ряд проблем в живильних мережах, таких як:

• вихід з ладу конденсаторів, використовуваних для підвищення коефіцієнта потужності
• перегрів кабелів, трансформаторів та іншого обладнання
• спотворення кривої напруги особливо при роботі резервних аварійних генераторів
• помилкове спрацьовування вхідних автоматів
• передчасний вихід з ладу двигунів, генераторів
• помилкові спрацьовування і відмови компонентів слаботочного обладнання

Існуючі способи придушення гармонік

Відомі різні способи придушення гармонік електроприводів. Кожен з них має свої переваги, проте по співвідношенні ціни і ефективності всі вони поступаються вхідним фільтрам RAUHF. Розглянемо ці способи.

Реактори та дроселі - економічно доцільне, але недостатньо ефективне рішення, їх високий імпеданс може викликати сплеск напруги в аварійних режимах.

Традиційні режекторние або затримують фільтри вимагають настройки на певну частоту гармонік. Крім цього, фільтри схильні до резонансу з іншими компонентами і не пригнічують гармоніки, що надходять з мережі на вихід фільтра.

Широкосмугові фільтри більш ефективні, в порівнянні з резонансними фільтрами, але при цьому мають більш високу вартість. Крім цього, хоча дані фільтри і вирішують ряд проблем, з якими стикаються резонансні фільтри, їх експлуатація не є надійною і безаварійної. Зокрема, через значну ємності конденсаторів може виникати випереджаюче коефіцієнт потужності, який, в свою чергу, викликає проблеми з регулюванням збудження генератора.

У многопульсних системах для зменшення гармонік забезпечується зрушення фаз між випрямлячами. У 18-ти і 24-пульсної системах коефіцієнт гармонійних спотворень кривої струму (THDi) може бути менше 8%, але ці системи мають великі габарити, меншу ефективність і високу вартість (можливо дізнатися відмінності ціни, тому що наша компанія поставляє станції управління з 18-пульсної випрямлячами. Детальніше тут ).

Фазосдвигаючі трансформатори являють собою економічно вигідний спосіб придушення гармонік, однак вимагають одночасної роботи декількох 6-пульсної випрямних навантажень. Квазідвенадцатіпульсная схема може бути отримана за допомогою зсуву фаз одного електроприводу щодо іншого такого ж приводу. Для отримання 18-ти і 24-пульсної схем, необхідно використовувати три або чотири перетворювача відповідно.

Принцип роботи активних фільтрів гармонік наступний: вимірюється струм гармонік і для їх придушення подаються струми зворотної полярності. Таким чином, для реалізації активного фільтра потрібно побудувати практично повний інвертор, який володіє без сумніву високою продуктивністю придушення гармонік, але втрачає позиції по надійності і вартості. Крім того, активні фільтри генерують високі рівні високочастотних гармонік, які можуть викликати проблеми гірші, ніж вони вирішують. Многопульсние приводи погано працюють в середовищах з високим фоновим рівнем гармонік по напрузі THDu або дисбалансом напруги. У таблиці нижче можна оцінити відмінності активного фільтра гармонік і пасивного вихідного фільтра

Тип пристрою придушення гармонік Потужність інвертора
(КВт) Втрати в инверторе
(КВт) Втрати в фільтрі RAUHF
(КВт) Загальні втрати
(КВт) ККД Відмінності Інвертор з активним випрямлячем
(Активний фільтр гармонік) 75 4,1 4,1 94,8% Звичайний 6-пульсної інвертор з фільтром
RAUHF 1,9 0,8 2,7 96,5% 1,7% Інвертор з активним випрямлячем
(Активний фільтр гармонік) 400 20 20 95,2% Звичайний 6-пульсної інвертор з фільтром
RAUHF 9,1 3,6 12,7 96,9% 1,7%

Переваги вхідного фільтра гармонік RAUHF:

• забезпечує придушення всіх основних гармонік і дозволяє досягти результатів, порівнянних з ефективністю активних фільтрів або многопульсних систем. У порівняльному аналізі зіставлені результати випробувань на гармоніки частотного перетворювача 45 кВт з різними пасивними способами придушення гармонік;
• дозволяє зменшити коефіцієнт спотворення кривої струму більш ніж в 10 разів і отримати значення коефіцієнта потужності, близьке до одиниці. Кінцевий результат являє собою лінійну навантаження з некритичним рівнем гармонік.
• пасивне пристрій, що має принципово нову конструкцію реактора і малогабаритний блок конденсатора. Завдяки цьому забезпечується придушення всіх основних гармонійних струмів (включаючи радіочастотні перешкоди), що генеруються частотним перетворювачем і іншими трифазними, 6-пульсної випрямними навантаженнями. Повний коефіцієнт гармонійних спотворень струму (THDi) становить менше 8%, а часто не перевищує 5%.

Порівняльний аналіз різних пасивних пристроїв придушення гармонік

Порівняльний аналіз різних активних пристроїв придушення гармонік і вхідного фільтра гармонік RAUHF

Гармоніки, що генеруються зовнішніми джерелами

Традиційний загороджувальний фільтр підключається паралельно і не має строго заданих пріоритетів у напрямку спрацьовування. Таким чином, можлива його перевантаження під впливом гармонік від нелінійних навантажень, присутніх в мережі. Навпаки, RAUHF володіє високим опором по відношенню до гармоникам з мережі, що виключає випадкове пропускання гармонік і перевантаження.

системний резонанс

При частотах нижче заданої, робота традиційного фільтра має ємнісний характер. При цьому виникає резонанс з власної индуктивностью системи харчування. Під час налаштування фільтра на більш високі гармоніки, наприклад, 11-ту, можливий резонанс при більш низьких частотах гармонік - 5-ої або 7-ий. Власна резонансна частота RAUHF нижче частоти резонансу основних гармонік, що дозволяє виключити виникнення резонансу.

Випереджаюче коефіцієнт потужності (cosφ)

Великий блок конденсаторів, який використовується в загороджувальних і широкосмугових фільтрах є високим ємнісний опір, особливо при малих навантаженнях. Це є перевагою у випадках, коли необхідне поліпшення коефіцієнта реактивної потужності. Однак, в більшості частотних перетворювачів, коефіцієнт реактивної потужності є високим і компенсації індуктивних навантажень не потрібно, більше того, вона може стати проблемою при використанні аварійних резервних генераторів. Для вирішення даної проблеми складні фільтри забезпечені механізмом виключення конденсаторів при малих навантаженнях, що призводить до збільшення вартості і складності устаткування. Навіть при відсутності навантаження, реактивна ємнісна потужність (квар) фільтра RAUHF становить менше 15% від потужності фільтра (кВА). Цим забезпечується сумісність з двигунами-генераторами без виключення конденсаторів.

Зменшення нелінійних викривлень струму

Ефективність затримує фільтра залежить від числа гармонік не настроєних частот і залишкових гармонік заданих частот. Для отримання коефіцієнта спотворення кривої струму нижче 15%, найчастіше потрібна кілька настроювальних ланок. Широкосмугові фільтри забезпечують коефіцієнт спотворення кривої струму менше 12%, однак для цього потрібне застосування великогабаритних конденсаторів. Вхідний фільтр гармонік RAUHF зменшує спотворення до рівня нижче 8%, а часто і 5% при повному навантаженні.

Можливість виключення розділових трансформаторів при використанні застосування з частотними перетворювачами

Найчастіше спільно з частотними перетворювачами застосовують розділові трансформатори. Вважається, що багато проблем можна вирішити «відокремивши» частотний перетворювач від системи харчування. Дійсно, розділовий трансформатор, завдяки власним опору і гальванічної розв'язки, забезпечує захист, зокрема, щодо комутаційного перенапруження конденсатора і високочастотних перешкод. Однак, розділовий трансформатор не забезпечує захисту живильної мережі від гармонік частотного перетворювача.

Завдяки високому прохідному опору, фільтр гармонік RAUHF володіє тими ж перевагами, що і розділовий трансформатор, і, крім цього, пригнічує гармоніки, що генеруються частотним перетворювачем в мережу живлення. При цьому фільтр RAUHF має більш компактну конструкцію і володіє більш високою ефективністю. Застосування фільтру RAUHF виключає необхідність використання розділових трансформаторів. А для встановлених вище в системі трансформаторів показник К-фактора (коефіцієнта збільшення втрат від нелінійності навантаження) стає несуттєвим.

Назад в каталог продукції СПІК СЗМА Технічні характеристики фільтра гармонік RAUHF