1. A nemlineáris terhelések okozta problémák APF nélkül

1. Torzítják a hálózati feszültség- és áramformát, eltérve a szabványos szinuszgörbétől
2. Többlet hőveszteséget okoznak a transzformátorokban, kábelhálózatokban és motorokban, csökkentve az eszközök élettartamát
3. Hibás működést váltanak ki védőrelékben, PLC-kben és precíziós műszerekben
4. Rezonanciát okoznak a hagyományos passzív LC-szűrőkkel, erősítve a harmonikus szennyezést
5. Alacsony teljesítménytényezőt eredményeznek, ami miatt jelentős reaktív teljesítmény-bírságot számít fel az áramszolgáltató
6. Háromfázisú áramkiegyensúlyozatlanságot okoznak, ami a semleges vezető túlmelegedéséhez és elégéséhez vezethet

2. A hagyományos passzív LC-szűrők korlátai

• Csak meghatározott harmonikus frekvenciákra irányul, nem képes kezelni a változó terhelésből származó harmonikusokat
• Könnyen rezonanciába kerül a hálózati impedanciával, ami harmonikus erősítési balesetet okozhat
• Nagyméretű, nehéz, nagy telepítési helyet foglal el
• Gyenge dinamikus válaszidő, nem követheti a gyorsan változó terhelés torzulását
• Egyfunkciós: kizárólag vagy harmonikusok szűrésére, vagy reaktív teljesítmény-kiegyenlítésre alkalmas külön-külön

3. Az APF elkerülhetetlenségét biztosító egyedi előnyök

(1) Komplex, egységes hatékonyság

(2) Kiváló dinamikus, valós idejű válaszidő

(3) Nincs rezonancia-kockázat a hálózattal

(4) Széles kompenzációs frekvenciasáv

(5) Stabil kompenzációs hatás ingadozó hálózati feltételek mellett

(6) Kisméretű elhelyezés, rugalmas telepítés

4. Az APF telepítésének gazdasági előnyei

1. Kiküszöböli a villamosenergia-szolgáltatók által felszámított teljesítménytényező-büntetési díjakat
2. Csökkentse az elosztóberendezések felesleges energiafogyasztását és hőveszteségét, csökkentve ezzel az áramköltséget
3. Növelje a transzformátorok, motorok és precíziós vezérlőberendezések élettartamát, csökkentve a karbantartási és cseréköltségeket
4. Elkerülje a gyártási leállásokból eredő károkat, amelyeket a berendezések működési hibái vagy túlmelegedésük okoznak rossz minőségű villamosenergia miatt

Eset 1: Autóipari hegesztő- és festőüzemi termelési vonal

Terhelésforrás

Eredeti problémák

1. Súlyos 5., 7. és 11. rendű harmonikus torzítás; a THDi értéke elérte a 70 %-ot
2. A háromfázisú áram súlyosan egyensúlytalan, a semleges vezeték túlmelegedik
3. A PLC, a relévédelem és a kondenzátorbank gyakori kioldása, illetve a kondenzátorbank égési károsodása
4. Teljesítménytényező legfeljebb 0,72, minden hónapban jelentős teljesítménytényező-büntetés

APF-megoldás

Üzemeltetés utáni hatás

1. A torzított áramharmonikus arány (THDi) 70%-ról 4,4%-ra csökkent, teljes mértékben megfelel az IEEE 519 szabványnak
2. A háromfázisú terhelés kiegyensúlyozatlansági aránya 102%-ról 6,1%-ra csökkent
3. A teljesítménytényező 0,99 fölé stabilizálódott, így a büntetési díjak megszűntek
4. Nem történt váratlan termelési vonal-leállás az áramminőségi zavarok miatt

2. eset: Nagy telekommunikációs adatközpont

Terhelésforrás

Eredeti problémák

1. Hatalmas mennyiségű harmadik harmonikus összegyűlik a semleges vezetőn, rejtett tűzveszély
2. Kondenzátorrekeszek és hálózat közötti harmonikus rezonancia, feszültségtorzulás
3. Tárolószerverek és kommunikációs berendezések gyakori összeomlása

APF-megoldás

Üzemeltetés utáni hatás

1. A semleges vezető harmadik harmonikus árama több mint 90 %-kal csökkent
2. Szűrő válaszideje ≤5 ms, 2–51. rendű harmonikusok elnyomása
3. Távoli felhőalapú figyelést támogat, illeszkedik a személyzet nélküli adatközpontok üzemeltetéséhez
4. A szerverek rendellenes újraindításának hibaszáma nullára csökkent a felújítás után

3. eset: Kereskedelmi bevásárlóközpont és komplexum

Terhelésforrás

Eredeti problémák

1. Szétszórt, elosztott nemlineáris terhelésekből származó kevert többszörös harmonikusok
2. Transzformátor kiegészítő hővesztesége, magas villamosenergia-fogyasztás
3. Felvonó vezérlőrendszerének hibás működése, világítás villogása

APF-megoldás

Üzemeltetés utáni hatás

1. THDi érték 5 % alatt, feszültség-hullámforma sima szinuszgörbe
2. Transzformátor hőmérséklet-csökkenés 8–12 °C, éves teljesítményveszteség 7 %-kal csökkent
3. Világítás villogásának és felvonó vezérlési hibáinak megszüntetése

4. eset: EV gyors töltőállomás-fürt

Terhelésforrás

Eredeti problémák

1. A járművek töltése/kilépésekor az alharmonikus és meddő áram pillanatnyi éles ingadozása
2. Hálózati feszültségcsökkenés, alharmonikus zavar a környező lakossági áramellátásban
3. Az energiaellátó szervezet hatalmi minőségjavítási értesítése

APF-megoldás

Üzemeltetés utáni hatás

1. Mikroszekundumokon belüli dinamikus követés a gyorsan változó töltési terheléshez
2. A hálózati oldali teljesítménytényező mindig 0,98 felett van
3. A környező lakosságtól nem érkezett hatalmi minőséggel kapcsolatos panasz

5. eset: PV- és LNG-ipari új energiageneráló üzem

Terhelésforrás

Eredeti problémák

1. A napelemes (PV) inverterek magasfrekvenciás harmonikusokat juttatnak be a gyár belső hálózatába
2. A hagyományos passzív LC-szűrő könnyen rezonanciába kerülhet a napelemes rendszerrel
3. A hálózatra csatlakozó villamosenergia-minőség nem felel meg a hálózati csatlakozási szabványnak

APF-megoldás

Üzemeltetés utáni hatás

1. Teljesen kizárja a szűrő és az új energiaforrású hálózat közötti rezonancia kockázatát
2. Megfelel a hálózati harmonikusokra vonatkozó csatlakozási követelményeknek, átmegy a villamosenergia-szolgáltató elfogadási vizsgálatán
3. Stabilizálja az üzem feszültségét a napelemes termelés ingadozása idején

6. eset: Kórház és orvosi precíziós berendezések helyisége

Terhelésforrás

Eredeti problémák

1. A harmonikus zaj torzítja a orvosi képalkotási adatokat
2. Zavarás az életmentő berendezéseknél, potenciális biztonsági kockázat a betegek számára

APF-megoldás

Üzemeltetés utáni hatás

1. Tiszta tápellátás elektromos zaj nélkül
2. Stabil orvosi képjel, nulla berendezés-hibajelzés

7. eset: Fémművek és ívkemence-gyár

Terhelésforrás

Eredeti problémák

1. Súlyos feszültség-villogás, nagy negatív sorrendű áram
2. Transzformátorok gyorsabb öregedése, magas karbantartási költségek

APF-megoldás

Üzemeltetés utáni hatás

1. Villogás és negatív sorrendű áram egyidejű csökkentése
2. A transzformátor élettartamának meghosszabbítása több mint 5 évvel