Pengenalan Ringkas Aplikasi AHF (Penapis Harmonik Aktif)
1. Apakah punca voltan harmonik dan arus harmonik?
Penggunaan meluas peranti beban tak linear (seperti penyongsang frekuensi, penerus, dan lampu LED) menyebabkan pencemaran harmonik yang teruk dalam grid kuasa, mengakibatkan pelbagai masalah seperti peralatan terlalu panas, kerosakan peranti perlindungan, dan penurunan faktor kuasa.
Sebagai peralatan pengurusan kualiti kuasa generasi baharu, AHF (Penapis Harmonik Aktif) menjadi alat utama untuk menyelesaikan masalah harmonik di loji perindustrian.
2. Ciri teras loji perindustrian:
Berbanding dengan bangunan biasa, loji perindustrian mempunyai keperluan kuasa yang lebih unik, yang menentukan keperluan kawalan harmonik.
Kapasiti Kuasa Besar: Dengan tumpuan besar peralatan pengeluaran, beban loji tunggal sering mencapai ribuan hingga ratusan ribu volt-ampere, menjadikan masalah kuasa mudah diperbesarkan.
Pelbagai Jenis Peralatan: Loji perindustrian mengandungi pelbagai jenis peralatan, termasuk pelbagai mesin alat, barisan pengeluaran automatik, dan peralatan kuasa, memberi tekanan lebih besar pada sistem kuasa.
Keperluan Kebolehpercayaan Tinggi: Pengeluaran berterusan bermakna turun naik kuasa boleh menyebabkan pemberhentian operasi, produk rosak, dan kemalangan keselamatan.
3. Beban loji: sumber utama harmonik. Beban tak linear di loji adalah punca utama penjanaan harmonik, dan kemudaratannya tidak boleh diabaikan.
01. Peralatan Pemacu Frekuensi Boleh Ubah (VFD): Pemacu frekuensi boleh ubah yang digunakan untuk kawalan kelajuan dalam peralatan seperti kipas dan pam menjana sejumlah besar harmonik ciri (harmonik ke-5, ke-7, dan ke-11) semasa proses penerusan-penyongsangan.
02. Peralatan Penerus: Tangki penyaduran elektrik, sistem UPS, dll., menyuntik arus bukan sinusoidal ke dalam grid kuasa.
03. Peralatan Arka: Relau arka dan mesin kimpalan menjana turun naik harmonik jalur lebar. Semasa permulaan arka dan kimpalan, variasi arus besar menjana banyak harmonik, dengan harmonik ke-3, ke-5, ke-7, ke-11, dan ke-13 amat ketara.
04. Komputer dan Pelayan: Komputer menjana arus harmonik semasa permulaan dan pelaksanaan program, meletakkan permintaan tinggi pada kestabilan dan kualiti bekalan kuasa.
05. Lampu LED: Pemacu lampu LED mempamerkan ciri tak linear. Di bawah pelarasan kecerahan berbeza, perubahan arus dan kuasa tidak linear, berpotensi menjana harmonik dan menjejaskan kualiti grid kuasa.
4. Kemudaratan harmonik termasuk:
Mempercepatkan penuaan peralatan: menyebabkan motor dan transformer terlalu panas, memendekkan jangka hayatnya. Peningkatan kehilangan kuasa: menyebabkan peningkatan kehilangan talian dan peralatan serta kos elektrik yang lebih tinggi. Gangguan pada ketepatan kawalan: menjejaskan isyarat PLC dan sensor, mengurangkan ketepatan pengeluaran.
5. Kajian Kes: Bengkel Relau Arka Elektrik di Loji Metalurgi – Menangani Harmonik Berubah-ubah
Latar Belakang Projek: Semasa operasi, relau arka elektrik di loji metalurgi sering mengalami lampu bengkel berkelip-kelip dan penggera palsu dari sistem kawalan PLC, kadangkala menyebabkan pemberhentian relau dengan kerugian melebihi RM100,000 setiap pemberhentian.
Keputusan Ujian: Semasa operasi relau, THDi berubah-ubah antara 15% dan 35%, dengan frekuensi harmonik kompleks yang berbeza mengikut peringkat peleburan.
Penyelesaian: Penapis aktif dengan kelajuan tindak balas dinamik ≤10ms digunakan untuk menjejak dan mengimbangi perubahan harmonik secara masa nyata.
Keputusan Aplikasi: THDi dikawal secara stabil dalam 8%, lampu berkelip-kelip dan penggera palsu dari sistem kawalan hilang, dan kadar operasi berterusan relau arka elektrik meningkat daripada 85% kepada 98%.
Gambar rajah spektrum arus sebelum AHF (Penapis Harmonik Aktif) mula beroperasi
Gambar rajah spektrum arus selepas AHF (Penapis Harmonik Aktif) mula beroperasi
