AHF(능동형 고조파 필터) 응용 분야 소개
1. 고조파 전압과 고조파 전류의 원인은 무엇인가요?
비선형 부하 장치(예: 주파수 변환기, 정류기, LED 조명)의 광범위한 사용으로 인해 전력망에 심각한 고조파 오염이 발생하여 장비 과열, 보호 장치 오작동, 역률 저하 등 일련의 문제가 발생합니다.
차세대 전력 품질 관리 장비인 AHF(능동 고조파 필터)는 산업 플랜트의 고조파 문제를 해결하기 위한 핵심 도구가 되고 있습니다.
2. 산업 플랜트의 핵심 특성:
일반 건물과 비교하여 산업 플랜트는 더 독특한 전력 요구 사항을 가지며, 이는 고조파 제어의 필요성을 결정합니다.
대용량 전력: 생산 장비가 대규모로 집중되어 있어 단일 플랜트의 부하가 수천에서 수십만 볼트-암페어에 달하는 경우가 많아 전력 문제가 쉽게 증폭됩니다.
다양한 장비 유형: 산업 플랜트에는 다양한 공작 기계, 자동화 생산 라인, 전력 장비 등 매우 다양한 장비가 포함되어 있어 전력 시스템에 더 큰 부담을 줍니다.
높은 신뢰성 요구 사항: 연속 생산은 전력 변동이 가동 중단, 제품 폐기 및 안전 사고로 이어질 수 있음을 의미합니다.
3. 플랜트 부하: 고조파의 주요 원천. 플랜트의 비선형 부하는 고조파 발생의 근본 원인이며, 그 피해는 무시할 수 없습니다.
01. 가변 주파수 드라이브(VFD) 장비: 팬, 펌프 등의 장비 속도 제어에 사용되는 가변 주파수 드라이브는 정류-인버전 과정에서 상당한 특성 고조파(5차, 7차, 11차 고조파)를 발생시킵니다.
02. 정류기 장비: 전기 도금조, UPS 시스템 등은 비정현파 전류를 전력망에 주입합니다.
03. 아크 장비: 아크로와 용접기는 광대역 고조파 변동을 발생시킵니다. 아크 발생 및 용접 중 큰 전류 변동은 수많은 고조파를 생성하며, 특히 3차, 5차, 7차, 11차, 13차 고조파가 두드러집니다.
04. 컴퓨터 및 서버: 컴퓨터는 시동 및 프로그램 실행 중 고조파 전류를 발생시켜 전원 공급 안정성과 품질에 높은 요구를 합니다.
05. LED 조명: LED 조명 드라이버는 비선형 특성을 나타냅니다. 다양한 밝기 조정에서 전류와 전력 변화는 선형적이지 않아 고조파를 발생시키고 전력망 품질에 영향을 줄 수 있습니다.
4. 고조파의 위험성은 다음과 같습니다:
장비 노화 가속: 모터와 변압기에 과열을 유발하여 수명을 단축시킵니다. 전력 손실 증가: 라인 및 장비 손실 증가와 전기 요금 상승으로 이어집니다. 제어 정밀도 간섭: PLC 및 센서 신호에 영향을 주어 생산 정밀도를 저하시킵니다.
5. 사례 연구: 야금 공장의 전기 아크로 작업장 – 변동 고조파 문제 해결
프로젝트 배경: 야금 공장의 전기 아크로 작동 중 작업장 조명이 자주 깜빡이고 PLC 제어 시스템에서 오경보가 발생하여 때로는 가동 중단으로 이어져 중단당 10만 위안 이상의 손실이 발생했습니다.
테스트 결과: 아크로 작동 중 THDi는 15%에서 35% 사이에서 변동했으며, 고조파 주파수는 제련 단계에 따라 복잡하게 변화했습니다.
해결책: 동적 응답 속도가 ≤10ms인 능동 필터를 사용하여 고조파 변화를 실시간으로 추적하고 보상했습니다.
적용 결과: THDi가 8% 이내로 안정적으로 제어되었고, 조명 깜빡임과 제어 시스템의 오경보가 사라졌으며, 전기 아크로의 연속 가동률이 85%에서 98%로 증가했습니다.
AHF(능동 고조파 필터) 투입 전 전류 스펙트럼 다이어그램
AHF(능동 고조파 필터) 투입 후 전류 스펙트럼 다이어그램
