Obțineți o ofertă gratuită

Reprezentantul nostru vă va contacta în curând.
Adresă de e-mail
Mobil
Nume
Denumirea companiei
Mesaj
0/1000

Filtru Activ de Armonici / AHF APF

Prima pagină >  Produse >  Filtru Activ de Armonici / AHF APF

PRODUSE

Corecție precisă a dezechilibrului trifazat pentru funcționare liniștită

  1. Moduri de compensare multifuncționale
  2. Capacitate de suprimare a armonicelor
  3. Reglarea puterii reactive
  4. Corecția dezechilibrului trifazat
  5. Controlul comutării băncilor de condensatoare
Brand:
JYINS
Descriere produs

Capacitate nominală

50–900 kVA

Sistem de faze

3F3N/3F4N

Frecvență principală

50/60 Hz ± 5%

Topologie de Circuit

Trei niveluri

Mode multiple de compensare

Compensare a armonicelor, a puterii reactive și a dezechilibrului sarcinii trifazice

Domeniu de filtrare

armonice impare de la ordinul 2 până la 50 (compensare pe ordine sau completă)

Rată de filtrare a armonicelor

≥98%

Performanță de filtrare

În mod tipic, THDi ≤ 5 % la sarcini nominale

Efect de echilibrare a sarcinii trifazice

≤ 5 % pentru reducerea curenților de secvență negativă și zero

Factorul de putere țintă

Factorul de putere al sistemului > 0,98 după compensare (la capacitatea nominală)

Capacitate de filtrare liniară a neutrului

de trei ori curentul nominal al filtrului (în cazul echipamentelor cu 4 fire)

Frecvența de comutare/control SVG

25,6 kHz

Timpul de răspuns SVG

≤5ms

Interfață de comandă a condensatorului

16 moduri

Timp de răspuns al condensatorului

≤1s

pierdere activă a sistemului

≤2,5 procente

Limită curent de ieșire

Limitare automată a ieșirii în limitele de 100 % ale capacității nominale

Algoritm de control

Algoritmi inteligenți FFT, ADALINE, Fourier rapid și putere reactivă instantanee

Controler

DSP + FPGA

Protecție

Protecție hardware, protecție software

Conexiuni de comandă

Conexiuni electrice

Interfață om-masina

ecran LCD TFT tactil de 4,3" / 7" / 10"

Zgomot

<60 dB (<45 dB în regim de funcționare la viteză redusă)

Metodă de instalare

Modul integrat (în carcasă), montat pe perete, montat pe podea

Nivel de protecție

IP43 maxim

Metodă de răcire

Ventilator PWM răcit cu aer, inteligent, cu control de viteză

Culoare

Gri industrial RAL 7035/Negru

Temperatura ambiantă

-20~55℃

Umiditatea relativă

95 % maxim, fără condensare

Înălțimea de instalare

Putere nominală la altitudine ≤2000 m; reducere corespunzătoare a sarcinii la altitudini >2000 m

Calificare

CE, IEEE61000, raport de încercări de tip, ISO9001:2015

Standard de conformitate

IEEE 519, ERG5/4

Protocol de comunicare

Adoptă protocolul de comunicare la distanță Modbus RTU și protocolul TCP/IP; două canale RS485 și magistrală CAN, suportă funcționarea prin aplicație mobilă, suportă Ethernet

Principiul de funcționare al APF (Filtru activ de putere)

1. Conceptul de bază

APF generează un curent de compensare cu aceeași amplitudine, dar în fază opusă, față de curenții armonici și reactivi generați de sarcinile neliniare. Acest curent de compensare este injectat în rețeaua electrică pentru a contracara curentul distorsionat al sarcinii, lăsând pe partea rețelei doar curentul fundamental sinusoidal standard.

2. Compoziția sistemului

Sistemul APF constă din trei părți esențiale:
  1. Unitatea de detectare a armonicilor
    Eșantionează în timp real curentul de sarcină și tensiunea rețelei, separând componentele armonice, reactive și de secvență negativă ale curentului.
  2. Unitate de comandă cu urmărire a curentului
    Primește componentele distorsionate extrase ca semnale de referință pentru compensare și generează impulsuri de comandă PWM.
  3. Unitate principală de inversare a puterii
    Formată dintr-un convertor trifazat PWM și un condensator de stocare a energiei în c.c. Generează curent de compensare invers în funcție de semnalele de comandă.

Fluxul logic al sistemului

Rețea electrică → sarcini neliniare (redresoare, invertizoare, aparate de sudură care generează armonici)
↓
Eșantionare prin transformator de curent → algoritm de detectare a armonicilor → curent de referință pentru compensare
↓
Inversor PWM (condensator în c.c. pentru stabilizarea tensiunii) → generare curent de compensare invers
↓
Curentul de compensare este injectat la terminalul sarcinii pentru eliminarea armonicilor

3. Principii detaliate ale modulului

(1) Detectarea curentului armonic: teoria puterii reactive instantanee ip-iq

Aceasta este algoritmul de detectare dominant pentru APF-uri industriale:
  1. Colectarea curentului de sarcină trifazat \conversia semnalelor în sistemul de coordonate staționar α-β prin transformare de coordonate;
  2. Descompunerea semnalelor în componenta activă continuă (putere activă fundamentală), componenta reactivă continuă (putere reactivă fundamentală) și componenta pulsatorie alternativă (toate armonicile);
  3. Filtrarea componentelor continue fundamentale; semnalul pulsatoriu alternativ rămas reprezintă curentul de referință necesar pentru compensare \
Mode opționale de compensare:
  • Compensare exclusiv armonică: eliminarea doar a componentelor armonice alternative;
  • Compensare completă armonică și reactivă: compensarea simultană a armonicilor și a puterii reactive;
  • Atenuarea dezechilibrului trifazat: Adăugarea unei referințe de compensare a curentului de secvență negativă.

(2) Controlul în buclă închisă al curentului

Se utilizează controlul PI, controlul repetitiv sau controlul predictiv bazat pe model pentru ca curentul de ieșire efectiv al invertorului să urmărească rapid curentul de compensare de referință, asigurând o răspuns dinamic rapid.

(3) Principiul invertorului circuitului principal

Condensatorul din legătura CC menține o tensiune CC stabilă. Prin comutarea IGBT-urilor cu impulsuri PWM, convertorul transformă tensiunea CC într-un curent de compensare CA care corespunde formei de undă necesare, apoi îl reînjectează în rețeaua CA pentru a anula distorsiunile provocate de sarcină.

4. Avantajele APF

  1. Compensare dinamică în timp real, adaptabilă la distorsiunile variabile ale sarcinii;
  2. Capabilă să realizeze o gestionare integrată a armonicelor, a puterii reactive și a dezechilibrului trifazat;
  3. Fără risc de rezonanță cu impedanța rețelei (spre deosebire de filtrele pasive LC);
  4. Gama largă de frecvențe de compensare pentru mai multe ordine armonice.
De ce este necesar APF

1. Probleme cauzate de sarcini neliniare fără APF

Sarcinile industriale moderne, cum ar fi convertizoarele de frecvență, redresoarele, mașinile de sudură, sistemele UPS și stațiile de încărcare, sunt neliniare. Ele generează distorsiuni armonice severe, provocând multiple riscuri:
  1. Distorsionează formele de undă ale tensiunii și curentului din rețea, abătându-se de la unda sinusoidală standard
  2. Produc pierderi suplimentare de căldură în transformatoare, cabluri și motoare, scurtând durata de funcționare a echipamentelor
  3. Pot declanșa funcționarea incorectă a releelor de protecție, PLC-urilor și instrumentelor de precizie
  4. Pot provoca rezonanță cu filtrele pasive LC tradiționale, amplificând poluarea armonică
  5. Pot duce la un factor de putere scăzut, generând penalități mari pentru puterea reactivă de la biroul de distribuție energetică
  6. Pot cauza dezechilibrul curenților trifazici, suprîncălzirea și arderea conductorului neutru

2. Limitări ale filtrelor pasive LC tradiționale

Filtrele pasive pot suprima doar armonicele de ordine fixe și prezintă deficiențe evidente:
  • Țintesc doar frecvențe armonice specifice, nefiind capabile să gestioneze armonicile generate de sarcini variabile
  • Tind să rezoneze cu impedanța rețelei, provocând accidente de amplificare armonică
  • Voluminoase și grele, ocupă un spațiu mare de instalare
  • Răspuns dinamic slab, incapabile să urmărească distorsiunile sarcinii care se modifică rapid
  • Funcționalitate unică: filtrează armonicile sau compensează puterea reactivă separat

3. Avantaje unice care fac APF indispensabil

(1) Gestionare completă integrată

APF poate realiza simultan cele trei funcții esențiale: suprimarea armonicilor, compensarea puterii reactive și ajustarea dezechilibrului între faze. Un singur dispozitiv rezolvă simultan mai multe probleme de calitate a energiei electrice.

(2) Răspuns dinamic excelent în timp real

Detectează curentul de distorsiune al sarcinii și emite un curent de compensare contracurent la nivel microsecund. Se adaptează instantaneu atunci când puterea sarcinii sau componentele armonice se modifică frecvent — lucru pe care filtrele pasive nu îl pot realiza.

(3) Fără risc de rezonanță cu rețeaua electrică

APF generează curent de compensare activ, ca o sursă de curent controlată, și nu formează un circuit rezonant cu inductanța sau capacitatea rețelei, evitând complet accidentele de amplificare a armonicilor.

(4) Bandă largă de frecvență pentru compensare

Suprimează simultan armonicele de ordinul 2 până la 50, fiind potrivit pentru condiții de funcționare complexe, cu amestecuri de armonice de ordine multiple.

(5) Efect stabil de compensare în condiții de fluctuație a rețelei

Performanța de compensare nu se degradează în cazul fluctuațiilor tensiunii rețelei sau al variațiilor mari ale curentului de sarcină. Ajustare automată, fără necesitatea modificării manuale a parametrilor.

(6) Suprafață ocupată redusă, instalare flexibilă

Design modular care permite extinderea în paralel; dimensiunea compactă economisește spațiu în tabloul electric, comparativ cu cabinele voluminoase ale filtrelor LC.

4. Beneficii economice ale instalării APF

  1. Elimină taxele de penalizare pentru factorul de putere impuse de companiile de distribuție energetică
  2. Reduceți consumul suplimentar de energie și pierderile de căldură ale echipamentelor de distribuție, scăzând astfel costul electricității
  3. Prelungiți durata de funcționare a transformatoarelor, motoarelor și echipamentelor de comandă precisă, reducând costurile de întreținere și înlocuire
  4. Evitați pierderile cauzate de oprirea producției datorită funcționării necorespunzătoare sau arderii echipamentelor din cauza calității slabe a energiei electrice
Cazuri de aplicare APF

Cazul 1: Linie de producție pentru sudură și vopsire auto

Sursa de încărcare

O fabrică mare de automobile utilizează sute de mașini de sudură în curent continuu, cuptoare de încălzire cu tiristoare și variatoare de frecvență (VFD) pe liniile de asamblare.

Problemele inițiale

  1. Distorsiune armonică severă de ordinul 5, 7 și 11; THDi a atins 70%
  2. Dezechilibru sever al curenților trifazici, supraîncălzirea conductorului neutru
  3. Declanșări frecvente ale PLC-urilor, protecțiilor prin relee și arderea bateriilor de condensatori
  4. Factorul de putere scăzut până la 0,72, cu penalizări semnificative lunare pentru factorul de putere

Soluția APF

Instalare a două seturi de APF modular cu trei faze și patru conductoare, 600 A, la bara principală de joasă tensiune

Efectul după punerea în funcțiune

  1. THDi a scăzut de la 70% la 4,4%, respectând în totalitate standardul IEEE 519
  2. Rata dezechilibrului între faze a scăzut de la 102% la 6,1%
  3. Factorul de putere s-a stabilizat peste 0,99, eliminându-se taxele penalitare
  4. Niciun oprire neplanificată a liniei de producție cauzată de interferențe ale calității energiei electrice
imaginea
Atelierul de sudură automată
imaginea
Forma de undă a curentului înainte și după
imaginea
Compararea spectrului armonic

Cazul 2: Centru de date telecom de mare capacitate

Sursa de încărcare

Mii de UPS cu 6 impulsuri, surse de alimentare comutabile pentru servere, convertizoare de frecvență pentru răcire cu lichid

Problemele inițiale

  1. Accumulare masivă a armonicii de ordinul 3 pe conductorul neutru, risc ascuns de incendiu
  2. Rezonanță armonică între tablourile de condensatoare și rețea, distorsiune a tensiunii
  3. Defecțiuni frecvente ale serverelor de stocare și ale echipamentelor de comunicații

Soluția APF

10 unități modulare APF cu o capacitate totală de compensare de 4000 A, instalare centralizată în sala de distribuție electrică

Efectul după punerea în funcțiune

  1. Curentul armonic de ordinul 3 pe conductorul neutru redus cu peste 90%
  2. Timp de răspuns al filtrului ≤5 ms, suprimă armonicile de ordinul 2–51
  3. Suportă monitorizarea la distanță prin cloud, adaptat funcționării centrelor de date fără personal
  4. Zero defecțiuni de repornire anormală a serverelor după renovare

Cazul 3: Centru comercial și complex comercial

Sursa de încărcare

Ecrane LED de mare dimensiune, iluminat LED, invertori pentru ascensoare, variatoare de frecvență (VFD) pentru sistemele centrale de aer condiționat, stații de încărcare

Problemele inițiale

  1. Armonici mixte de ordin multiplu provenite din sarcini neliniare distribuite și dispersate
  2. Pierderi suplimentare de căldură în transformator, consum ridicat de energie electrică
  3. Funcționare defectuoasă a sistemului de control al ascensorului, strălucire intermitentă a luminii

Soluția APF

Compensator activ armonic (APF) modular, montat pe perete, instalat în tabloul de distribuție a energiei electrice de pe fiecare etaj, compensare descentralizată

Efectul după punerea în funcțiune

  1. THDi controlat sub 5 %, formă de undă a tensiunii – sinusoidă netedă
  2. Scădere a temperaturii transformatorului cu 8–12 ℃, reducere anuală a pierderilor de putere cu 7 %
  3. Eliminarea strălucirii intermitente a luminii și a defecțiunilor sistemului de control al ascensorului
imaginea
Cabinet APF montat pe perete

Cazul 4: Grup de stații rapide de încărcare pentru vehicule electrice (EV)

Sursa de încărcare

Pile de încărcare rapidă în curent continuu (DC) de înaltă putere, cu module mari de redresare

Problemele inițiale

  1. Fluctuație bruscă instantanee a armonicelor și a curentului reactiv în momentul încărcării/plecării vehiculelor
  2. Scădere a tensiunii din rețea și interferențe armonice asupra alimentării electrice a locuințelor din apropiere
  3. Notificare de corectare a calității energiei electrice emisă de departamentul de energie

Soluția APF

APF paralel în tabloul de intrare al stației de încărcare, cu compensare integrată a armonicelor, a puterii reactive și a dezechilibrului

Efectul după punerea în funcțiune

  1. Urmărire dinamică a sarcinii de încărcare rapid variabile în microsecunde
  2. Factorul de putere pe partea rețelei este întotdeauna peste 0,98
  3. Nici o plângere privind calitatea energiei electrice din partea rezidenților din zona învecinată

Cazul 5: Centrală industrială de noi surse de energie (PV & LNG)

Sursa de încărcare

Invertizoare solare conectate la rețea, variatoare de frecvență pentru compresori, sarcini redresoare ale liniei de producție a GNL

Problemele inițiale

  1. Invertizoarele fotovoltaice injectează armonici de înaltă frecvență în rețeaua internă a uzinei
  2. Filtrul pasiv LC tradițional este ușor de pus în rezonanță cu sistemul fotovoltaic
  3. Calitatea energiei electrice conectate la rețea nu îndeplinește standardul de acces la rețeaua electrică

Soluția APF

APF derivație instalat pe partea de joasă tensiune (400 V) a cabinetului de combinare fotovoltaic

Efectul după punerea în funcțiune

  1. Evită complet riscul de rezonanță între filtru și rețeaua de energie regenerabilă
  2. Îndeplinește cerințele privind armonicile pentru conectarea la rețea și trece verificarea autorității energetice
  3. Stabilizează tensiunea din instalație în timpul fluctuațiilor puterii generate de panourile fotovoltaice

Cazul 6: Spital și sală de echipamente medicale de precizie

Sursa de încărcare

Echipamente redresoare de mare putere (MRI, CT, radiografie X), UPS medical, dispozitive de susținere a vieții

Problemele inițiale

  1. Zgomotul armonic distorsionează datele de imagistică medicală
  2. Interferență cu echipamentele de susținere a vieții, posibil pericol pentru siguranța pacienților

Soluția APF

APF montat pe perete cu capacitate mică, instalat separat pentru bucla de alimentare a echipamentelor medicale

Efectul după punerea în funcțiune

  1. Alimentare electrică curată, fără zgomot electric
  2. Semnal stabil de imagine medicală, zero alarme anormale ale echipamentelor

Cazul 7: Fabrică de metalurgie și cuptoare electrice cu arc

Sursa de încărcare

Cuptor electric cu arc, laminor și sarcini redresoare de înaltă putere cu fluctuații violente și aleatorii ale curentului

Problemele inițiale

  1. Flicerare severă a tensiunii, curent negativ de secvență mare
  2. Îmbătrânire accelerată a transformatorului, costuri ridicate de întreținere

Soluția APF

APF de înaltă capacitate în carcasă, combinat cu SVG pentru compensare hibridă

Efectul după punerea în funcțiune

  1. Suprimă flicker-ul și curentul de secvență negativ în mod sincron
  2. Extinde durata de funcționare a transformatorului cu peste 5 ani

Obțineți o ofertă gratuită

Reprezentantul nostru vă va contacta în curând.
Adresă de e-mail
Mobil
Nume
Denumirea companiei
Mesaj
0/1000

Obțineți o ofertă gratuită

Reprezentantul nostru vă va contacta în curând.
Adresă de e-mail
Mobil
Nume
Denumirea companiei
Mesaj
0/1000