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Estudio de caso: los filtros activos XPQ se utilizan para la reducción de armónicos en el Centro IoT de Haier

Vistas:0     Autor:Editor del sitio     Hora de publicación: 2022-12-08      Origen:Sitio

XiChi XPQ-Filtro de armónicos de potencia activa.Efecto de filtrado >97%, utilizado para reducir los armónicos en el sistema de potencia y mejorar la calidad de la energía.A continuación se muestra un caso de aplicación.




Caso de control de armónicos de potencia

Proyecto: Reducción de Armónicos en Haier IOT Center

Proveedor de soluciones: Xichi Electric

Filtros armónicos utilizados: XPQ-APF

XPQ-Filtro de armónicos de potencia activa - XiChi Electric

Método de tratamiento: Gestión Centralizada


El Centro de Innovación Global de Internet de las Cosas de Haier, como el primer centro de innovación del mundo centrado en el valor experiencial de los escenarios de Internet de las Cosas, lidera la actualización a pasos agigantados de los parques industriales y realiza la digitalización y la inteligencia de la industria de Haier.

En este proyecto, 6 salas de distribución de energía están equipadas con nuestros filtros de armónicos de potencia activos 1750A. Al mismo tiempo, Convertidores de frecuencia Xichi se instalaron en el sala de bombas de aire acondicionado central, con una potencia total de 2700KW.

Nuestros técnicos realizaron un análisis científico de la cargas principales como motores de conversión de frecuencia y aparatos de iluminación en el sitio, y combinó los datos del análisis con la situación real, decidió adoptar un método de gestión centralizada para controlar el armónicos del sistema de distribución de energía.


Diagrama de solución del sistema de aplicación XPQ-APF (filtro de energía activa)

Diagrama de reducción de armónicos en el sistema de energía XPQ-APF-XiChi Electric


Transformador de voltage

Cubículo del alimentador de entrada

Cubículo de compensación de capacitancia

Cubículo de filtro de armónicos activo

Alimentador de salida Cubículo

Alimentador de salida Cubículo



Fotos del proyecto

Aplicación de filtro de armónicos activos XPQ Img1 -XiChi Electric Aplicación de filtro de armónicos activos XPQ Img2 -XiChi Electric
Aplicación de filtro de armónicos activos XPQ Img3 -XiChi Electric
XPQ-Aplicación de filtro de armónicos activos Img4 -XiChi Electric


Resultado del Control Armónico APF

Forma de onda antes del filtrado de armónicos-XiChi Electric

Corriente armónica trifásica THD - Antes

Forma de onda después del filtrado de armónicos-XiChi Electric

Corriente armónica trifásica THD - Después

Los datos anteriores muestran que el filtro de armónicos de potencia activa (APF/AHF) suprime en gran medida la corriente de armónicos en el lado de la carga, y el efecto general de filtrado de armónicos es obvio.


Una vez que se controla la contaminación armónica, se mejora la calidad de la energía, la operación del sistema es más segura y más estable, y la eficiencia es mayor.


3 esquemas de aplicación del filtro armónico activo

En el proceso de diseño de sistemas eléctricos, para reducir efectivamente la generación de armónicos, se deben formular esquemas de control de armónicos para diferentes aplicaciones.


Tres esquemas de aplicación de Filtros Armónicos Activos:

(1) Procesamiento centralizado:

Generalmente se aplica a ocasiones en las que el contenido armónico de un solo dispositivo es pequeño, el diseño está relativamente disperso, el número es grande y la corriente armónica general es grande, como salas generales y salas de consulta generales en edificios médicos.


(2) Tratamiento parcial:

Es adecuado para ocasiones donde los armónicos están relativamente concentrados en ciertos circuitos de alimentación, o donde los requisitos locales para la calidad de la energía son altos, y puede evitar que los armónicos interfieran con los sistemas de energía locales.

Por ejemplo, los quirófanos, la UCI y otros departamentos de los edificios médicos almacenan una gran cantidad de instrumentos de precisión y áreas donde se utiliza UPS.


(3) control en el sitio:

Es adecuado para ocasiones donde la fuente armónica es relativamente clara y el contenido armónico de un solo dispositivo es grande, y puede evitar que la corriente armónica afecte el equipo en el área de resonancia magnética, tomografía computarizada y otros lugares de inspección en edificios médicos.


En la aplicación real de filtros activos, se deben adoptar diferentes medidas de control para diferentes aplicaciones.Durante el proceso de diseño del sistema, se debe seleccionar la capacidad apropiada de acuerdo con los resultados del cálculo de diferentes corrientes de compensación para lograr una supresión armónica efectiva y efectos de control y garantizar la operación segura del sistema de suministro de energía.


Causas de los armónicos de potencia

Las fuentes de armónicos de potencia en el sistema de potencia se pueden dividir aproximadamente en las siguientes tres categorías:

Fuente 1: calidad de la generación de energía;

La producción de generadores en las compañías eléctricas se basa principalmente en devanados trifásicos y es casi imposible lograr una simetría absoluta.La uniformidad y la consistencia del núcleo de hierro del generador no se pueden garantizar de manera confiable, por lo que la calidad del generador se ve afectada hasta cierto punto, lo que a su vez afecta la calidad del suministro de energía y se generarán armónicos durante la operación.


Fuente 2: Sistema de transmisión y distribución;

En el sistema de transmisión y distribución de energía, la principal fuente de armónicos es el transformador de potencia.Debido a la existencia de varios factores que influyen, en el proceso de diseño de transformadores, la densidad magnética de trabajo generalmente se selecciona en la etapa de saturación, para evitar el desperdicio causado por una capacidad excesiva.Aunque este método de diseño puede asegurar la economía del transformador, el transformador generará corriente armónica durante la operación.


Fuente 3: Equipo eléctrico

Equipos no lineales que contienen arcos ferromagnéticos o eléctricos, como hornos de arco de corriente alterna, etc.

Componentes no lineales que contienen semiconductores.


El daño de los armónicos al sistema de potencia

1. Daños a las líneas de transmisión y distribución.

Afectará el funcionamiento estable de la línea hasta cierto punto.

Dado que las líneas de transmisión y distribución están equipadas con dispositivos de protección de relés que pueden brindar seguridad a los equipos de la línea, pero debido a la existencia de armónicos, los dispositivos de protección pueden funcionar mal o no funcionar, lo que afecta la seguridad y estabilidad de la línea.


2. Reducir la calidad del suministro eléctrico.

Debido a la influencia de los armónicos de potencia, el voltaje y la corriente en la red eléctrica se distorsionarán, el voltaje de la red caerá, la capacidad de la red se desperdiciará y la calidad de la energía se verá afectada.


3. Daños al equipo eléctrico.

Bajo la influencia de los armónicos de potencia, el voltaje y la corriente cambiarán, lo que afectará la seguridad del equipo, y el aislamiento del equipo envejecerá y la vida útil se acortará.


Soluciones para el Control de Armónicos

La idea básica de controlar el problema de la contaminación armónica:

1. Instalar dispositivos de compensación de armónicos para compensar armónicos, lo cual es adecuado para varias fuentes de armónicos;

2. Transformar la propia fuente armónica.

Para que no genere armónicos y se pueda controlar el factor de potencia a 1.

Para los proyectos que se han puesto en uso, actualmente se utilizan más dispositivos de compensación de armónicos.

Los dispositivos de compensación de armónicos se dividen además en filtrado pasivo y filtrado activo.Entre ellos, el filtro activo tiene un buen efecto de tratamiento y puede filtrar armónicos múltiples y de alto orden al mismo tiempo sin causar resonancia, por lo que es ampliamente utilizado.


Principio de funcionamiento del filtro de armónicos de potencia activa

APF es un nuevo tipo de dispositivo electrónico de potencia para la supresión dinámica de armónicos y la compensación de potencia reactiva.Puede compensar armónicos que varían en tamaño y frecuencia y potencia reactiva que varían.Su aplicación puede superar las deficiencias de los métodos tradicionales de compensación de potencia reactiva y supresión de armónicos, como los filtros LC.

Hay dos tipos de APF: tipo paralelo y tipo serie.El primero es muy utilizado.El filtro activo en paralelo se utiliza principalmente para controlar los armónicos de corriente, y el filtro activo en serie se utiliza principalmente para controlar los problemas causados ​​por los armónicos de tensión.


Filtro armónico activo APF es esencialmente una fuente de voltaje constante controlada, que tiene poco efecto sobre la impedancia del sistema. Tratamiento específico de cada armónico y puede configurarse como un dispositivo de compensación de filtro activo híbrido, el filtro y la compensación se pueden realizar simultáneamente, el tiempo de respuesta completo es corto, la salida se puede ajustar continuamente y la consistencia es buena. Actualmente es la mejor opción en el campo del control de calidad de energía, especialmente en el control de armónicos.


Xichi Electric produce y vende dispositivos de control de calidad de energía y proporciona soluciones de calidad de energía.

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