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
- Distorsiune armonică severă de ordinul 5, 7 și 11; THDi a atins 70%
- Dezechilibru sever al curenților trifazici, supraîncălzirea conductorului neutru
- Declanșări frecvente ale PLC-urilor, protecțiilor prin relee și arderea bateriilor de condensatori
- 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
- THDi a scăzut de la 70% la 4,4%, respectând în totalitate standardul IEEE 519
- Rata dezechilibrului între faze a scăzut de la 102% la 6,1%
- Factorul de putere s-a stabilizat peste 0,99, eliminându-se taxele penalitare
- Niciun oprire neplanificată a liniei de producție cauzată de interferențe ale calității energiei electrice
Atelierul de sudură automată
Forma de undă a curentului înainte și după
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
- Accumulare masivă a armonicii de ordinul 3 pe conductorul neutru, risc ascuns de incendiu
- Rezonanță armonică între tablourile de condensatoare și rețea, distorsiune a tensiunii
- 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
- Curentul armonic de ordinul 3 pe conductorul neutru redus cu peste 90%
- Timp de răspuns al filtrului ≤5 ms, suprimă armonicile de ordinul 2–51
- Suportă monitorizarea la distanță prin cloud, adaptat funcționării centrelor de date fără personal
- 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
- Armonici mixte de ordin multiplu provenite din sarcini neliniare distribuite și dispersate
- Pierderi suplimentare de căldură în transformator, consum ridicat de energie electrică
- 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
- THDi controlat sub 5 %, formă de undă a tensiunii – sinusoidă netedă
- Scădere a temperaturii transformatorului cu 8–12 ℃, reducere anuală a pierderilor de putere cu 7 %
- Eliminarea strălucirii intermitente a luminii și a defecțiunilor sistemului de control al ascensorului
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
- Fluctuație bruscă instantanee a armonicelor și a curentului reactiv în momentul încărcării/plecării vehiculelor
- Scădere a tensiunii din rețea și interferențe armonice asupra alimentării electrice a locuințelor din apropiere
- 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
- Urmărire dinamică a sarcinii de încărcare rapid variabile în microsecunde
- Factorul de putere pe partea rețelei este întotdeauna peste 0,98
- 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
- Invertizoarele fotovoltaice injectează armonici de înaltă frecvență în rețeaua internă a uzinei
- Filtrul pasiv LC tradițional este ușor de pus în rezonanță cu sistemul fotovoltaic
- 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
- Evită complet riscul de rezonanță între filtru și rețeaua de energie regenerabilă
- Îndeplinește cerințele privind armonicile pentru conectarea la rețea și trece verificarea autorității energetice
- 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
- Zgomotul armonic distorsionează datele de imagistică medicală
- 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
- Alimentare electrică curată, fără zgomot electric
- 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
- Flicerare severă a tensiunii, curent negativ de secvență mare
- 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
- Suprimă flicker-ul și curentul de secvență negativ în mod sincron
- Extinde durata de funcționare a transformatorului cu peste 5 ani