Xichi APF aplicado al control de armónicos en edificios

Aplicación de filtro de potencia activa

En la actualidad, el sistema HVAC, el suministro de agua y el sistema de drenaje y otros equipos del edificio y de los edificios de oficinas adoptan el control de conversión de frecuencia.Además, el edificio de oficinas no solo tiene una gran cantidad de iluminación de oficina, sino también una gran cantidad de iluminación de inundación.Produce muchos armónicos.La red de suministro y distribución de energía contaminada por armónicos tiene serios peligros ocultos, tales como: sobrecalentamiento del transformador, sobrecarga de la línea central, disparo anormal del equipo, caos del sistema de control automático, caída del equipo informático, etc.

Descripción del proyecto:

Hay una gran cantidad de armónicos de corriente en los cuatro transformadores y líneas de distribución en la sala de distribución de energía de un edificio comercial.La existencia de armónicos de corriente agrava la distorsión de tensión, resultando en diferentes grados de daño a los gabinetes de capacitores utilizados debajo de cada transformador.

Solución :

Después de un análisis detallado del contenido de armónicos en el sitio por parte de nuestros ingenieros, encontramos que los armónicos en el sitio son generados principalmente por luces LED, unidades de aire acondicionado, congeladores, elevadores y otras cargas.Después de comunicarse con los clientes, se determinó una solución razonable, es decir, los transformadores anteriores. Se instala un filtro de potencia activo debajo de cada uno, el objetivo principal es controlar el tercer armónico y superior contenido en el sistema.

De acuerdo con nuestro plan, se seleccionaron 4 juegos de filtros de potencia activos Xichi paralelos de 400 A para rastrear y controlar automáticamente la corriente armónica generada por la carga.Después del tratamiento de armónicos de corriente, los armónicos de corriente tercero y superior también están dentro del valor permitido de la norma nacional, y los armónicos de voltaje se reducen, lo que protege eficazmente la seguridad de los transformadores, gabinetes de distribución de energía y equipos, y prolonga la vida útil de el equipamiento.

Resultados:

Como puede verse en la figura, la forma de onda después del tratamiento es una onda sinusoidal.Una vez que se pone en uso el filtro, los armónicos del sistema se suprimen bien, lo que mejora la confiabilidad del sistema de suministro de energía y elimina el peligro oculto de que los armónicos del sistema afecten el sistema de comunicación.

Forma de onda antes del tratamiento armónico	Forma de onda después del tratamiento armónico
Contenido armónico total antes de la compensación	Contenido armónico total después de la compensación

Fuentes armónicas comunes en edificios y sus peligros

Las fuentes más comunes de armónicos en los edificios de oficinas de arquitectura actuales son: transformadores, variadores de frecuencia y rectificadores electrónicos. Estos dispositivos de fuente de alimentación no lineales generan corriente armónica y potencia armónica mientras absorben la potencia fundamental.

1. Transformador de potencia:

La corriente de circulación de inducción magnética del núcleo de hierro aumenta, los armónicos de corriente aumentarán la pérdida de cobre y los armónicos de voltaje aumentarán la pérdida de hierro.El efecto integral es aumentar la temperatura del transformador y aumentar el consumo de energía;acelerar el envejecimiento del aislamiento, resultando en una disminución en el margen de capacidad, afectando la vida útil del Equipo;los armónicos también pueden causar resonancia entre los devanados del transformador y los capacitores entre líneas, y causar la saturación o desviación del flujo magnético del núcleo de hierro, lo que puede causar que las lámparas del transformador se quemen en casos severos.

2. Cable de alimentación:

Debido a la alta frecuencia armónica, el efecto piel y el efecto de proximidad serán mayores, la pérdida de calor aumentará, el envejecimiento del aislamiento se acelerará y la vida útil se verá afectada.Además, el tercer armónico se superpondrá a la línea neutra, y la corriente de 3 veces la línea de fase pasará a través de la línea neutra, de modo que la corriente de la línea neutra exceda en gran medida su valor de corriente seguro y cause una sobrecarga.En este estado, puede causar que el cable se sobrecargue.El sobrecalentamiento provocará que los materiales de decoración combustibles alrededor de la línea se incendien o que la línea neutra se fusione, provocando que el voltaje de cada fase se desequilibre, quemando los equipos eléctricos conectados a la línea y provocando un incendio.

3. Motor eléctrico:

Para un motor que arranca con frecuencia, una gran cantidad de armónicos hará que el motor se caliente, lo que provocará un aumento adicional de la temperatura del motor;además, cuando la corriente armónica en el motor está cerca de la frecuencia natural de cierta parte, también hará que el motor produzca daños mecánicos.Vibra y hace ruidos fuertes.

4. Banco de condensadores de potencia:

Para mejorar el factor de potencia en el sistema de potencia, generalmente se agrega un banco de capacitores de potencia, y los armónicos acelerarán el envejecimiento del capacitor, aumentarán el coeficiente de pérdida del capacitor y aumentarán la pérdida adicional, que es fácil de descargar fallas y acortar la vida del condensador.vida.Cuando la impedancia del capacitor y la línea alcancen la condición de resonancia, la corriente armónica se amplificará, de modo que el capacitor y el fusible no puedan operar normalmente o incluso quemarse debido a sobrecalentamiento, sobrecorriente, sobretensión, etc.

5. Equipos de interruptores y relés:

La corriente armónica causará pérdidas adicionales en el interruptor y aumentará el aumento de temperatura para reducir la capacidad de transportar la corriente de onda fundamental, y el aumento en el aumento de temperatura reducirá la vida útil de algunos componentes de aislamiento.La corriente armónica también hará que el equipo de protección del relé genere un par adicional, cambie las características de funcionamiento del equipo eléctrico y provoque fallos de funcionamiento.El dispositivo de disparo de estado sólido del interruptor automático de baja tensión actúa de acuerdo con el valor pico de corriente, y este tipo de disparo La unidad puede dispararse de manera anormal debido a que los alimentadores alimentan cargas no lineales.

6. Instrumentos de medida, iluminación, comunicaciones y otros equipos:

el instrumento de medición de energía eléctrica hará que el plato giratorio de inducción genere un par electromagnético adicional debido a los armónicos, provocando errores y reduciendo la precisión;las corrientes armónicas harán que la iluminación parpadee, causando fatiga visual y reduciendo el trabajo.Eficiencia;para comunicaciones y otros equipos, se acoplará al sistema a través de inducción electromagnética, inducción y transmisión electrostática, lo que interferirá con el equipo y afectará su funcionamiento normal o reducirá su vida útil.

Medidas para suprimir armónicos

Hay muchas maneras diferentes de reducir el daño causado por los armónicos en la industria de la construcción:

1. Aumentar el número de fases del rectificador del convertidor

Se realizaron cambios estructurales en el dispositivo, incluida la conexión de algunos equipos sensibles a la parte limpia de la red, y se pudo usar un controlador de doce pulsos en lugar de uno de seis pulsos.

2. Establecer filtro pasivo

Los filtros pasivos solo pueden filtrar un componente armónico.Si se van a filtrar diferentes armónicos, se deben conectar diferentes filtros respectivamente.

3. Establecer el filtro de potencia activa

APF no solo puede compensar varios armónicos, sino que también suprime el parpadeo y compensa la potencia reactiva;las características de filtrado no se ven afectadas por la impedancia del sistema, etc., lo que puede eliminar el riesgo de resonancia con la impedancia del sistema;tiene una función adaptativa, que puede rastrear y compensar automáticamente los armónicos cambiantes, es decir, tiene las características de alta capacidad de control y respuesta rápida.