Активные фильтры гармоник SVG
Активные фильтры гармоник SVG (статические генераторы переменного тока)
НОВАЯ РЕВОЛЮЦИОННАЯ СИСТЕМА ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА МОЩНОСТИ – СТАТИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (SVG)
Активный фильтр гармоник SVG (статический генератор переменного тока) - это совершенно новый подход к коррекции коэффициента мощности, балансировке тока, напряжения, регулированию напряжения и поддержке переменного тока. Идеально подходит для промышленных, коммерческих и электрических сетей.
В активном фильтре гармоник SVG (статическом генераторе переменного тока) используется высокоскоростной трехуровневый инвертор, который реагирует на изменения реактивной мощности, передавая в систему корректирующую реактивную мощность. Полная коррекция выполняется за 3/4 цикла. Такая быстрая реакция обеспечивает стабильную и точную коррекцию коэффициента мощности в режиме реального времени без недостатков традиционных конденсаторных систем.
Основные функции активного фильтра гармоник SVG (статического генератора переменного тока):
- Динамическая бесступенчатая коррекция коэффициента мощности
- Активная балансировка нагрузки
- Уменьшение колебаний напряжения (провисаний и перепадов).
- Устранение колебаний напряжения (мерцания)
Статические генераторы переменного тока (SVG), также известные как компенсаторы коэффициента активной мощности (APFC) или мгновенные бесступенчатые компенсаторы реактивной мощности, являются идеальным решением проблем с качеством электроэнергии, вызванных низким коэффициентом мощности и потребностью в реактивной мощности для широкого спектра сегментов и применений.
Это высокоэффективные, компактные, гибкие, модульные и экономичные фильтры активного питания (APF), которые обеспечивают мгновенное и эффективное решение проблем с качеством электроэнергии в системах электроснабжения низкого или высокого напряжения.
Они позволяют увеличить срок службы оборудования, повысить надежность технологических процессов, повысить пропускную способность и стабильность энергосистемы, а также снизить потери энергии в соответствии с самыми строгими стандартами качества электроэнергии и сетевыми нормами.
Активный фильтр гармоник SVG (статический генератор переменного тока)
Низкий коэффициент мощности увеличивает потери активной энергии в установках и влияет на их стабильность. Обычно это вызвано индуктивными или емкостными нагрузками, для нормальной работы которых требуется дополнительная реактивная мощность. Другими факторами, влияющими на низкий коэффициент мощности, являются гармонические токи, создаваемые нелинейными нагрузками, и изменение нагрузки в системе электроснабжения.
Активный фильтр гармоник SVG обеспечивают индуктивную или емкостную компенсацию реактивной мощности в режиме реального времени. Быстрое время отклика обеспечивает стабильную и точную коррекцию коэффициента мощности без недостатков традиционных решений, таких как конденсаторные батареи и блоки реакторов.
Как работает активный фильтр гармоник SVG (статический генератор переменного тока)?
Статический генератор переменного тока SVG — это устройство на базе силовой электроники, подключенное параллельно к нагрузке, которое требует снижения гармоник. Активный фильтр гармоник SVG работает как управляемый источник тока, обеспечивая любую форму сигнала в режиме реального времени. Когда нагрузка генерирует индуктивный или емкостный ток, это приводит к тому, что ток нагрузки отстает от напряжения или опережает его. Активный фильтр гармоник SVG определяет разницу фазовых углов и подает в режиме реального времени опережающий или запаздывающий ток в системы электроснабжения, в результате чего фазовый угол тока практически совпадает с фазовым углом напряжения, что приводит к единице основного коэффициента мощности.
Основные преимущества активного фильтра гармоник SVG можно резюмировать следующим образом:
- Возможность мгновенной компенсации емкостной и индуктивной реактивной мощности.
- Оптимизирован для высокодинамичных применений, где обычные конденсаторные батареи или блоки реакторов не в состоянии отслеживать нагрузку.
- Обеспечьте компенсацию нагрузок, питаемых от генераторов, без риска перекомпенсации.
- Подавайте в систему реактивную мощность, которая требуется нагрузке в каждый момент времени.
- Нет необходимости в дополнительных размерах: компенсационная мощность равна установленной мощности.
- Не подвержен падению сетевого напряжения. Для удовлетворения требуемого спроса при пониженном уровне сетевого напряжения может быть обеспечен полный реактивный ток.
- Простота определения размеров и установки.
Типичная конструкция активного фильтра гармоник SVG/APFC (статического генератора переменного тока)
Основные моменты
- Полный диапазон: характеристики от +/-17 кВт до +/- 152 кВт (200 В-690 В) в 3- и 4-проводных системах могут быть обеспечены одним модулем. Можно подключать неограниченное количество модулей SVG параллельно.
- Простое подключение к высоковольтным системам.
- 3-уровневая топология NPC-инвертора снижает потери, шум, габариты и продлевает срок службы модуля.
- Общее время отклика <100 микросекунд.
- Мгновенная, точная и бесступенчатая коррекция коэффициента мощности индуктивных и емкостных нагрузок.
- Невозможно компенсировать избыточную или недостаточную мощность системы и нет риска возникновения гармонического резонанса.
- Подходит для сетей с гармоническими искажениями.
- Возможность переключения контакторов или тиристорных переключателей ступеней конденсаторной батареи с отстроенным фильтром.
- Компактная и модульная конструкция, оптимизированная для монтажа, ввода в эксплуатацию и технического обслуживания.
Типичные области применения активных фильтров гармоник SVG (статических генераторов переменного тока)
Активные фильтры гармоник SVG имеют множество применений с низким и высоким потенциалом напряжения, где их использование дает множество преимуществ.
Уникальные характеристики SVG делают его универсальным устройством для работы на низком и среднем напряжении до 38,5 кВ. SVG может быть установлен для различных применений, как в промышленности, так и в сфере услуг и инфраструктуры. Промышленные печи, сварочное оборудование, электродвигатели с регулируемой частотой вращения, телекоммуникационная инфраструктура, больницы или аэропорты (лифты и эскалаторы), водная промышленность, центры обработки данных, бумажная промышленность, электрогенераторы — вот примеры типичных применений.
Многие промышленные предприятия ставят низкое качество электроэнергии на первое место в списке факторов неэффективности, приводящих к потерям из-за снижения производительности и качества продукции. Оптимальное использование электроэнергии становится сложной задачей, а также необходимостью удовлетворять постоянно растущий спрос на энергию без резкого увеличения затрат на электроэнергию.
Крупные промышленные, коммерческие и институциональные потребители электроэнергии могут воспользоваться преимуществами централизованных систем компенсации реактивной мощности SVG среднего напряжения.
Новый метод компенсации реактивной мощности устраняет самое уязвимое и слабое звено в традиционной системе компенсации реактивной мощности- переключаемые конденсаторы. Различные условия окружающей среды (например, повышенная температура, перенапряжение, гармонические искажения) могут привести к разрыву и возгоранию конденсаторов. В отличие от традиционных конденсаторных систем, активные фильтры гармоник SVG не оказывает негативного воздействия на вашу электрическую систему. Современные гармонично насыщенные среды являются жесткими для систем на основе конденсаторов с повышенным риском возникновения резонанса и выхода из строя конденсаторов.
Сравнение активного фильтра гармоник SVG (статического генератора переменного тока) с традиционными решениями
| Батареи конденсаторов или реакторы | Cтатические генераторыSVG/ активные фильтры гармоник | |
| Время отклика | Для устранения отклонений сети на основе контакторов требуется не менее 30-40 секунд, а на основе тиристоров — от 20 до 30 мс | Решение проблем с качеством электроэнергии в режиме реального времени, поскольку общее время отклика составляет менее 100 мкс |
| Выход | •Зависит от размеров ступеней, не может соответствовать требованиям нагрузки в реальном времени Зависит от напряжения сети при использовании конденсаторных блоков и реакторов | Мгновенный, непрерывный, бесступенчатый и бесшовный Колебания сетевого напряжения не влияют на выходную мощность |
| Коррекция коэффициента мощности | Конденсаторные батареи необходимы для индуктивных нагрузок, а реакторные батареи — для емкостных. Проблемы в системах со смешанными нагрузками Невозможно гарантировать единый коэффициент мощности, так как они имеют ступенчатую структуру, в системе будет происходить постоянная перекомпенсация или недостаточная компенсация | Корректирует одновременно от -1 до +1 коэффициент мощности, отстающей (индуктивной) и ведущей (емкостной) нагрузок Гарантированный одинаковый коэффициент мощности в любое время без какой-либо избыточной или недостаточной компенсации (бесступенчатая мощность) |
| Дисбаланс нагрузки | Не корректирует дисбаланс нагрузки | Можно скорректировать, выбрав величину балансировки нагрузки. |
| Дизайн и размеры | Для выбора подходящего решения необходимы исследования реактивной мощности Обычно они имеют большие размеры, чтобы лучше адаптироваться к изменяющимся требованиям к нагрузке Должны разрабатываться с учетом гармоник системы Изготавливаются на заказ для конкретной нагрузки и условий работы сети | Не требует тщательных исследований, поскольку легко настраивается Мощность снижения может быть точно такой, какая требуется для нагрузки Не подвержена влиянию гармонических искажений в системе Может адаптироваться к нагрузке и сетевым условиям и изменениям |
| Резонанс | Параллельный или последовательный резонанс может усиливать токи в системе | Отсутствие риска гармонического резонанса с сетью |
| Переходные процессы | Вызвано переключением конденсаторных блоков или шунтирующих реакторов | Не создаются (нет переключения пассивных компонентов) |
| Перегрузка | Возможна из-за медленной реакции и/или изменения нагрузок | Невозможна, так как ток ограничен максимальным значением. Среднеквадратичный ток |
| Габаритные размеры и установка | Занимаемая площадь от средней до большой, особенно при наличии нескольких порядков гармоник Установка не из простых, особенно при частом обновлении нагрузки | Небольшие габариты и простота установки, поскольку модули имеют компактные размеры. Можно использовать существующее распределительное устройство |
| Расширение | Ограничено и зависит от условий нагрузки и топологии сети | Простой (и не зависимый) способ добавления модулей |
| Поддержка и срок службы | Использование компонентов, требующих тщательного технического обслуживания, таких как предохранители, автоматические выключатели, контакторы, реакторы и конденсаторные блоки Коммутация, переходные процессы и резонанс сокращают срок службы | Простое техническое обслуживание и срок службы до 15 лет благодаря отсутствию электромеханических переключений и риска возникновения переходных процессов или резонанса. |
Активный фильтр гармоник SVG представляют собой модульную конструкцию, доступную для настенного монтажа, монтажа в стойку и монтажа в стойку/шкаф. Такая гибкость дает инженерам множество вариантов решения любых ситуаций и, в конечном счете, экономит ценное пространство и площадь помещений.
Модуль для монтажа в стойку
Новые статические генераторы SVG предназначены для использования в легких промышленных и коммерческих зданиях и в сложных условиях эксплуатации с напряжением до 690 В мощностью 3 Вт и 4 Вт соответственно. Ультракомпактная конструкция делает его пригодным для применения в условиях ограниченного пространства, в проектах по модернизации и позволяет легко встраивать в приводы с регулируемой частотой вращения (ЧРП) или конденсаторные батареи. Модули для монтажа в стойку выпускаются в виде отдельных модулей емкостью от 30 до 250 кВт с неограниченными возможностями параллельной установки.
Настенный модуль
Настенные модули SVG представляют собой комплексное, экономичное в пространстве решение для динамического бесступенчатого PFC в трехфазных промышленных, коммерческих или сервисных установках. Настенные модули выпускаются в виде отдельных модулей емкостью от 30 до 250 КВАР с неограниченными возможностями параллельной установки.
Гибкие решения для шкафов
Широкий выбор гибких и модульных вариантов шкафов. По запросу шкафы могут иметь степень защиты IP20, IP31, IP54 или другие. Шкафы легко расширяются с помощью малогабаритных стеллажных модулей, а максимальная вместимость одного шкафа достигает 900 единиц.
Шкафы предварительно устанавливаются, подключаются, конфигурируются и проверяются на качество перед отправкой.
Гибкая функциональность шкафов позволяет интегрировать их с вышележащими системами управления, такими как ПЛК или SCADA-системы.
Технические характеристики активного фильтра гармоник SVG (статического генератора переменного тока)
| Электрическое соединение | 3P3W/3P4W |
| Номинальная частота | 50Hz (60Hz) +/- 10% |
| Номинальное напряжение | AC 400V |
| Номинальная мощность | Другие значения выходной мощности, комбинации переключений или расчетные напряжения, настраиваемые в соответствии с требованиями заказчика, предоставляются по запросу |
| Номинальный ток на модуль и номинальный ток на шкаф | 50~350 кВар (комбинация модулей) Другие номинальные значения, комбинации коммутации или расчетные напряжения доступны по запросу |
| Возможность коррекции дисбаланса | Смягчение отрицательной и нулевой последовательности |
| Эффективность компенсации реактивной мощности | Cosφ≥0,99 после компенсации (если мощность SVG достаточна) |
| Возможность компенсации реактивной мощности | Компенсация реактивной мощности как за счет индуктивности, так и за счет емкости |
| Параллельное расширение (система) | До 10 стеллажей (по 7 модулей на шкаф) |
| Передача информации | Modbus Protocol, RS485 |
| Класс защиты | IP20, IP30 или по индивидуальному заказу |
| Температура окружающей среды | -10 ~ 40°C при 100%-ной производительности, при пониженной температуре от 40 до 55°C |
| Способ охлаждения | интеллектуальное принудительное воздушное охлаждение |
| Контроллер | DSP IGBT FPGA control |
| Тепловые потери | ≤3% от номинальной мощности SVG (кВА) |
Заказать активный фильтр гармоник SVG (статический генератор переменного тока) вы можете в нашей организации ООО «ПК «Инжэлектро». Для правильного подбора оборудования пришлите мощность в кВар либо отчет по замерам параметров электросети, мы сами проанализируем данные и порекомендуем лучшее решение для компенсации реактивной мощности.