Фильтро-компенсирующее устройство ФКУ

Задать вопрос
Наши специалисты ответят на любой интересующий вопрос по продукции

Трехфазные электрические сети наиболее распространены в современной электроэнергетике и промышленности. При этом напряжения и токи образуют трехфазную синусоидальную систему. Одним из параметров этой системы является форма кривой, которая должна быть максимально приближена к синусоиде. Необходимость коррекции формы кривой возникает в тех случаях, когда искажение формы превышает определенные пределы. Последнее часто имеет место в электрических сетях, где имеются электроприемники с нелинейными характеристиками (ЭПН), являющиеся источниками высших гармоник (например, дуговые печи, статические силовые преобразователи, некоторые типы ламп и т.п.).

В этом случае, токи и напряжения высших гармоник, наложенные на основную гармонику, совместно воздействуют на приборы и оборудование. В зависимости от типов имеющихся ЭПН,  эти токи и напряжения оказывают различные негативные воздействия. Ниже перечислены основные проблемы, появляющиеся в результате наличия гармонических искажений.

  1. Напряжения гармоник могут нарушить работу устройств управления электронных приборов, устройств релейной защиты и автоматики. Они могут влиять на условия коммутации тиристоров, смещая прохождение напряжения через «ноль».
  2. Индукционные счетчики электроэнергии в присутствии высших гармоник дают дополнительную погрешность. Например счетчик, имеющий класс точности 2 дает дополнительную погрешность 0,3%, если коэффициенты пятой гармонической составляющей тока и напряжения составляют 5%.
  3. Применяемые электроснабжающими компаниями приемники централизованных телекоманд, использующие звуковые частоты, могут неправильно работать, если частоты присутствующих гармоник также близки к звуковым.
  4. Мгновенные значения протекающих токов гармоник вызывают пропорциональные им электродинамические усилия, которые приводят к возникновению вибраций и акустических шумов, особенно в электромагнитных аппаратах (трансформаторы, реакторы).
  5. Пульсирующие механические моменты, вызванные гармоническими вращающимися магнитными полями, приводят к вибрациям во вращающихся электрических машинах.
  6. Помехи, наведенные в слаботочных цепях (телефон, контроль, управление) появляются, когда слаботочная линия проложена вдоль силовой распределительной линии с искаженными по форме токами и напряжениями.
  7. При длительном присутствии искажений сети происходит дополнительный нагрев электрооборудования, кабельных и воздушных линий электропередач.

Гармонические искажения в сети могут подавляться в электрических системах при

использовании гармонических фильтров. В классическом виде фильтр представляет собой последовательно соединенные конденсатор и индуктивность и настроенные на определенную гармоническую частоту. В теории сопротивление фильтра равно нулю на частоте резонанса, поэтому гармонический ток абсорбируется фильтром. Этот эффект вместе с сопротивлением линии означает, что таким образом можно хорошо подавлять гармоники в сети.

Эффективность фильтра любой формы зависит от его реактивной мощности, точности настройки, и импеданса сети в точке подключения. Гармоники ниже частоты резонанса фильтра будут усиливаться. Схемотехника фильтра важна, чтобы быть уверенным в том что искажения не будут усиливаться до неприемлемых уровней. Когда несколько различных порядков гармоник присутствуют в сети мы можем подавлять одни в то же время усиливая другие. Фильтр 7-ой гармоники создает параллельный резонанс на частоте 5-ой и усиливает ее, поэтому к фильтру 7-ой гармоники необходим фильтр 5-ой гармоники. Поэтому часто необходимо использовать несколько фильтров, настроенных каждый на свою частоту.

К такому важному вопросу, как установка системы компенсации реактивной мощности, необходимо подойти с максимальной ответственностью. Гарантированный результат может быть получен только при обследовании объекта. Прежде чем приступать к внедрению конденсаторных установок для компенсации реактивной мощности на предприятии, а также фильтров гармоник необходимо провести всесторонние измерения параметров сети: активную, реактивную, полную мощность, величину и уровни гармоник тока и напряжения, провалы и перенапряжения в линии, фликкеры. Все это позволит максимально эффективно использовать имеющиеся средства без риска и проблем.

Измерение коэффициентов гармонических составляющих токов и напряжений производится при помощи специализированных анализаторов спектра, который дает амплитуду каждой составляющей. На основании полученных данных выполняется анализ и подбирается оборудование, фильтры, которое необходимо применить в конкретном случае.