Do
aktywnej kompensacji prądów harmonicznych mocy biernej
W sieci energetycznej występuje szereg urządzeń elektrycznych o
nieliniowej charakterystyce prądowo-napięciowej. Wytwarzane przez nie
prądy harmoniczne powodują powstawanie napięć harmonicznych na
impedancjach sieci, które sumując się ze składową podstawową
napięcia systemu są powodem powstania zniekształceń tego napięcia.
Zniekształcenie napięcia wywiera wpływ na wszystkie urządzenia
elektryczne podłączone do sieci, prowadząc do zwiększonego obciążenia
termicznego silników, transformatorów,
kondensatorów, rozdzielnic i kabli. Niektóre z
urządzeń elektrycznych wytwarzają bardziej słyszalny hałas, gdy
zasilane są zniekształconym napięciem.
Najbardziej skutecznym sposobem wyeliminowania harmonicznych jest filtr
aktywny MaxSine.
Sposób działania MaxSine
AKTYWNA
KOMPENSACJA PRĄDÓW HARMONICZNYCH I MOCY
BIERNEJ
Istnieje cały szereg rozwiązań mających na celu eliminowanie problemu
harmonicznych.
Urządzenie MaxSine produkcji Nokian Capacitors jest oparte
konstrukcyjnie na opatentowanej technice Bezpośredniej Regulacji Prądu
Fazowego (DPCC).
Zapewnia ono skuteczną i szybką redukcję harmonicznych w sieci oraz
kompensację mocy biernej.
Cechy urządzenia MaxSine:
- Wyjątkowa szybkość z czasem odpowiedzi
krótszym niż 1 ms;
- Trójfazowa kompensacja
harmonicznych prądu aż do 50-tej harmonicznej;
- 4-przewodowe podłączenie eliminuje 3-cią
i inne harmoniczne kolejności zerowej w przewodzie neutralnym;
- Wybór trybu pracy "tylko dla
harmonicznych" lub "dla harmonicznych i mocy biernej";
- Niskie straty mocy (< 3% mocy
znamionowej urządzenia);
- W trybie pracy obejmującym kompensację
zarówno harmonicznych, jak i mocy biernej wymuszany jest
współczynnik mocy o wartości "1";
- Brak oddziaływania na systemy regulacji
tętnień;
- Elektroniczne zabezpieczenie
przeciążeniowe;
- Może być stosowane w połączeniu z
typowymi filtrami zestrojonymi lub odstrojonymi;
- Aplikacje są ekonomiczne w szerokim
zakresie mocy.
MaxSine jest niezależny od:
- kształtu krzywej kompensowanego prądu;
- dynamiki zmian prądu;
- fazy prądu (indukcyjny/pojemnościowy);
- kierunku przepływu prądu
(generator/obciążenie);
- obciązenia faz
(symetryczne/niesymetryczne);
- jakości napięcia sieciowego;
- impedancji sieci.
Metoda kompensacji:
Zgodnie z rysunkiem 2 występuje sterowane źródło prądu
(filtr aktywny) podłączony równolegle do obciążenia
wytwarzającego harmoniczne. To sterowane źródło prądu
wytwarza te same składowe harmoniczne jak wytwarzane przez urządzenie,
lecz o przeciwstawnej fazie. Tak więc, w układzie zasilania będzie
występowała tylko podstawowa składowa prądu.
MaxSine można instalować w dowolnym punkcie sieci.
Po dokonaniu pomiarów i rozpoznaniu zniekształceń
harmonicznych w różnych, kluczowych punktach sieci należy
przystąpić do wyboru metody kompensacji biorąc pod uwagę: (a)
kompensację jednego, określonego obciążenia, (b) kompensację grupy
obciążeń lub (c) najbardziej ekonomiczne rozwiązanie bazujące na typie
nieliniowych obciążeń i sieci.
Moc znamionowa urządzenia określa zdolność kompensacji podstawowej mocy
biernej. Przy określaniu wielkości urządzenia dla danej metody
kompensacji należy uwzględnić w obliczeniach moc bierną i harmoniczne
lub tylko harmoniczne. Urządzenie 4-przewodowe jest zalecane do
zastosowania, gdy prąd harmonicznych w przewodzie neutralnym przekracza
5% prądu fazowego.
Dane wymagane do określenia wielkości
MaxSine:
- Schematyczne odwzorowanie systemu
podlegającego kompensacji;
- Znamionowe napięcie i częstotliwość;
- Prądy składowych harmonicznych;
- Moc bierna
Instalowanie aktywnego filtra MaxSine
Projektowanie urządzeń:
MaxSine
(a)A-(b)Lx(c)-(d)Hz
| a=prąd
kompensacji, [A]. |
Podłączenie
trójfazowe z (b=4) lub bez (b=3) przewodu neutralnego. |
c =
współczynnik dla określania wielkości prądu w przewodzie
neutralnym: x1 (jedno-), x2 (dwu-) lub x3 (trzykrotny prąd neutralny). |
d = częstotliwość,
50 lub 60 Hz. |
| Typ |
Moc znamionowa [kVA] przy 400 V |
Prąd fazy L1,-2,-3 [A] |
Prąd w przewodzie neutralnym N [A] |
Masa [kg] |
Szerokość [mm] |
Głębokość [mm] |
Wysokość [mm] |
| MaxSine 25A-3L |
17 |
25 |
- |
130 |
600 |
400 |
1000 |
| MaxSine 50A-3L |
35 |
50 |
- |
150 |
600 |
600 |
1200 |
| MaxSine 100A-3L |
70 |
100 |
- |
240 |
600 |
500 |
1800 |
| MaxSine 30A-4Lx120 |
20 |
30 |
30 |
260 |
600 |
500 |
1800 |
| MaxSine 30A-4Lx2 |
20 |
30 |
60 |
290 |
600 |
500 |
1800 |
| MaxSine 60A-4Lx1 |
40 |
60 |
60 |
300 |
600 |
500 |
1800 |
| MaxSine 60A-4Lx2 |
40 |
60 |
120 |
325 |
600 |
500 |
1800 |
| MaxSine 100A-4Lx1 |
70 |
100 |
100 |
400 |
800 |
500 |
1800 |
Powyższa tabela przedstawia grupę typów podstawowych
MaxSine. Na życzenie, są dostępne inne typy. Wyższe poziomy mocy są
możliwe przy zastosowaniu równoległego podłączenia MaxSine.
Dane techniczne:
| Napięcie sieci: |
3 x 400 V
+10% -20% (inne odchyłki od napięcia sieci na życzenie) |
| Częstotliwość: |
50 Hz lub 60 Hz, ą2% |
| Przeciążalność: |
1,2 x IRMS
(dynamiczna) |
| Częstotliwość łączeniowa: |
10 kHz (przeciętna) |
| Czas odpowiedzi: |
< 1ms |
| Straty mocy: |
< 3% mocy znamionowej
urządzenia |
| Poziom hałasu: |
< 60 dB |
| Temperatura otoczenia: |
0o...+40oC |
| Poziom zainstalowania: |
< 1000 m powyżej poziomu
morza
(w przypadku innych wartości prosimy skontaktować się z dostawcą) |
| Wilgotność: |
0-85% bez kondensacji |
| Temperatura magazynowania: |
-25o...+55oC |
| Temperatura transportowania: |
-25o...+70oC |
| Stopień ochrony: |
IP 20 |
| Normy związane: |
EN 61000-6-2 / EN 50081-2 |
Schemat połączeń MaxSine w układzie bez przewodu neutralnego
Schemat połączeń MaxSine w układzie z przewodem neutralnym |
