Aktyvaus galios filtro (APF) taikymo atvejai
Atvejis 1: Automobilių suvirinimo ir dažymo gamybos linija
Naudojamos apkrovos šaltinis
Didelis automobilių gamybos gamyklinis kompleksas montavimo linijose naudoja šimtus nuolatinės srovės suvirinimo įrenginių, tiristorinių šildymo krosnių ir kintamosios srovės variklių (VFD) valdymo sistemų.
Pradinės problemos
- Sunkus 5-ojo, 7-ojo ir 11-ojo harmonikų iškraipymas; bendrasis harmonikų iškraipymas pagal srovę (THDi) pasiekė 70 %
- Sunkus trijų fazių srovės nesuderinamumas, neutraliojo laidininko perkaitimas
- Dažnas PLC, relinės apsaugos ir kondensatorių baterijų perdegimas
- Galingumo koeficientas tiek žemas kaip 0,72, kas mėnesį taikoma didelė galingumo koeficiento bauda
Aktyviojo galingumo filtravimo (APF) sprendimas
Pagrindinėje žemos įtampos magistralėje įdiegtos dvi 600 A trifazės keturgyslinės modulinės APF sistemos
Eksploatacijos po veikimo rezultatai
- Bendro harmonikų iškraipymo koeficientas (THDi) sumažėjo nuo 70 % iki 4,4 %, visiškai atitinka IEEE 519 standartą
- Trišakio balanso nukrypimas sumažėjo nuo 102 % iki 6,1 %
- Galingumo koeficientas stabilizuotas virš 0,99, baudos už galingumo koeficientą panaikintos
- Neįvyko nei vieno netikėto gamybos linijos sustabdymo dėl energijos kokybės trukdžių
Automatinio suvirinimo dirbtuvė
Srovės bangos forma prieš ir po
Harmonikų spektro palyginimas
Atvejis 2: Didelis telekomunikacinis duomenų centras
Naudojamos apkrovos šaltinis
Tūkstančiai 6 impulsų maitinimo tiekimo įrenginių (UPS), serverių jungiamųjų maitinimo šaltinių, skystojo aušinimo dažnio keitiklių
Pradinės problemos
- Didelis trečiųjų harmonikų kiekis neutraliojo laidu, paslėptas gaisro pavojus
- Kondensatorių skydų ir tinklo tarp harmoninė rezonansas, įtampų išsivertimas
- Duomenų saugyklos serverių ir ryšių įrangos dažnas nustoja veikti
Aktyviojo galingumo filtravimo (APF) sprendimas
10 modulių aktyviųjų harmonikų filtrų (APF) vienetų su bendra kompensavimo talpa 4000 A, centralizuota įrengimo vieta – elektros skirstymo patalpoje
Eksploatacijos po veikimo rezultatai
- Neutraliojo laidu tekėjusi trečiųjų harmonikų srovė sumažinta daugiau kaip 90 %
- Filtras reaguoja per ≤5 ms, slopina 2–51-osios eilės harmonikas
- Palaiko nuotolinį debesijos stebėjimą, atitinka nežmogiškai valdomo duomenų centro veikimą
- Nulinis serverio netikėtų paleidimų po renovacijos nesėkmės atvejų skaičius
Atvejis 3: Komercinis prekybos centras ir kompleksas
Naudojamos apkrovos šaltinis
Dideli LED ekranai, LED apšvietimas, liftų invertoriai, centrinio oro kondicionavimo kintamosios dažnio valdikliai (VFD), įkrovimo stotelės
Pradinės problemos
- Išsisklaidęs daugiapakopis harmonikų mišinys iš išsisklaidytų netiesinių apkrovų
- Transformatoriaus papildomos šiluminės nuostolos, didelis elektros energijos suvartojimas
- Liftų valdymo sistemos netinkamas veikimas, šviesos mirksėjimas
Aktyviojo galingumo filtravimo (APF) sprendimas
Kiekvieno aukšto elektros energijos skirstymo skyduose įrengti sienos montuojami moduliniai aktyvieji galios filtrai (APF), decentralizuota kompensacija
Eksploatacijos po veikimo rezultatai
- Bendrųjų harmonikų koeficientas (THDi) kontroliuojamas žemiau 5 %, įtampos bangos forma – lygi sinusoidė
- Transformatoriaus temperatūra sumažėja 8–12 ℃, metiniai elektros energijos nuostoliai sumažėja 7 %
- Šviesos mirksėjimas ir liftų valdymo sistemos gedimai pašalinami
Prie sienos montuojamas APF šaukštukas
Atvejis 4: EV greitųjų įkrovimo stotelių grupė
Naudojamos apkrovos šaltinis
Didelės galios nuolatinės srovės greitieji įkrovimo stulpeliai su dideliais lygintuvų moduliais
Pradinės problemos
- Akimirkiniai staigūs harmonikų ir reaktyviosios srovės svyravimai, kai automobiliai įkraunami / išvažiuoja
- Tinkle įtampos kritimas, harmonikų sąsuka su artimiausios gyvenamosios vietos elektros tiekimu
- Energijos tiekimo organizacijos pranešimas apie elektros energijos kokybės pagerinimą
Aktyviojo galingumo filtravimo (APF) sprendimas
Lygiagretus APF įkrovimo stotelės įeinančiojo šaukštuko vietoje, integruota harmonikų + reaktyviosios galios + nesimetrijos kompensacija
Eksploatacijos po veikimo rezultatai
- Dinaminis sekimas mikrosekundžių laiko juostoje keičiamoms įkrovimo apkrovoms
- Tinklo pusės galios koeficientas visada virš 0,98
- Aplinkinių gyventojų skundų dėl elektros energijos kokybės nėra
Atvejis 5: Fotovoltinės energijos ir skystojo gamtinio dujų pramoninis naujosios energijos objektas
Naudojamos apkrovos šaltinis
Tinkle prijungti saulės inversiniai keitikliai, suspaustuvo kintamosios srovės variklių valdymo įrenginiai (VFD), skystojo gamtinio dujų gamybos linijos lygintuvo apkrovos
Pradinės problemos
- Fotovoltiniai keitikliai į gamyklos vidinę elektros tinklo sistemą įveda aukšto dažnio harmonikas
- Tradiciniai aktyvūs LC filtrai lengvai rezonuoja su fotovoltine sistema
- Tinkle prijungtos energijos kokybė neatitinka elektros tinklo prijungimo standarto
Aktyviojo galingumo filtravimo (APF) sprendimas
Lygiagretus aktyvusis galios korektorius (APF) įrengtas 400 V žemos įtampos pusrinktuvų skydo fotovoltinėje jungiamosiose dėžėse
Eksploatacijos po veikimo rezultatai
- Visiškai pašalinamas filtro ir naujosios energijos tinklelio rezonanso pavojus
- Atitinkama elektros tinklo harmonikų prijungimo reikalavimai, sėkmingai išlaikytas energijos tiekėjo priėmimo testas
- Stabilizuojama gamyklos įtampa fotovoltinės energijos gamybos svyravimų metu
Atvejis 6: Ligonių priėmimo ir medicinos tikslaus įrangos patalpos
Naudojamos apkrovos šaltinis
MRI, KT, rentgeno aukštos galios tiesinimo įranga, medicininiai UPS, gyvybę palaikančios įrangos
Pradinės problemos
- Harmoninis triukšmas iškreipia medicininius vaizdus
- Trikdžiai gyvybę palaikančioje įrangoje, potencialus pacientų saugumo pavojus
Aktyviojo galingumo filtravimo (APF) sprendimas
Atskirai įrengta mažos galios sienoje montuojama aktyvioji filtro įranga (APF) medicininės įrangos maitinimo grandinėje
Eksploatacijos po veikimo rezultatai
- Švarus maitinimas be elektrinio triukšmo
- Stabilus medicininis vaizdo signalas, nė vieno įrangos netinkamo veikimo įspėjimo
7-asis atvejis: Metalurgijos ir lankinės krosnies gamykla
Naudojamos apkrovos šaltinis
Lankinės krosnies, valcavimo staklių aukštos galios tiesinimo apkrovos su smarkiais atsitiktiniais srovės svyravimais
Pradinės problemos
- Sunkūs įtampų mirgėjimai, didelė neigiamoji sekos srovė
- Transformatorių senėjimas pagreitėja, didelės techninės priežiūros sąnaudos
Aktyviojo galingumo filtravimo (APF) sprendimas
Didelės srovės šaukštų tipo aktyvusis galingumo filtras (APF), suderintas su statiniu varžos generatoriumi (SVG) hibridinei kompensacijai
Eksploatacijos po veikimo rezultatai
- Vienalaikiškai slopina švytėjimą ir neigiamosios sekos srovę
- Padidina transformatoriaus tarnavimo trukmę daugiau kaip 5 metais