Korte introductie tot toepassingen van AHF (actieve harmonische filter)
1. Wat zijn de oorzaken van harmonische spanning en harmonische stroom?
Het wijdverbreide gebruik van niet-lineaire belastingsapparaten (zoals frequentieregelaars, gelijkrichters en LED-verlichting) leidt tot ernstige harmonische vervuiling in het elektriciteitsnet, wat een reeks problemen veroorzaakt zoals oververhitting van apparatuur, storing van beveiligingsinrichtingen en een afname van de arbeidsfactor.
Als een nieuwe generatie apparatuur voor beheer van stroomkwaliteit wordt AHF (Active Harmonic Filter) een kerninstrument voor het oplossen van harmonische problemen in industriële fabrieken.
2. De kerneigenschappen van industriële fabrieken:
Vergeleken met gewone gebouwen hebben industriële fabrieken meer unieke stroomvereisten, wat de noodzaak van harmonische bestrijding bepaalt.
Groot stroomvermogen: Met een grote concentratie van productieapparatuur bereikt de belasting van een enkele fabriek vaak duizenden tot honderdduizenden volt-ampère, waardoor stroomproblemen gemakkelijk worden versterkt.
Diverse apparatuurtypen: Industriële fabrieken bevatten een grote verscheidenheid aan apparatuur, waaronder verschillende gereedschapsmachines, geautomatiseerde productielijnen en stroomapparatuur, wat meer druk legt op het stroomsysteem.
Hoge betrouwbaarheidseisen: Continue productie betekent dat stroomfluctuaties kunnen leiden tot stilstand, productuitval en veiligheidsongevallen.
3. Fabrieksbelasting: de belangrijkste bron van harmonischen. Niet-lineaire belastingen in de fabriek zijn de oorzaak van harmonische generatie, en hun schade kan niet worden genegeerd.
01. Frequentieregelaar (VFD) Apparatuur: Frequentieregelaars die worden gebruikt voor snelheidsregeling in apparatuur zoals ventilatoren en pompen genereren aanzienlijke karakteristieke harmonischen (5e, 7e en 11e harmonischen) tijdens hun gelijkrichtings-omvormingsproces.
02. Gelijkrichter Apparatuur: Galvaniseerbaden, UPS-systemen, enz., injecteren niet-sinusvormige stroom in het elektriciteitsnet.
03. Boogapparatuur: Vlamboogovens en lasmachines genereren breedband harmonische fluctuaties. Tijdens het ontsteken van de boog en het lassen veroorzaken grote stroomvariaties talrijke harmonischen, waarbij de 3e, 5e, 7e, 11e en 13e harmonischen bijzonder prominent zijn.
04. Computers en Servers: Computers genereren harmonische stromen tijdens het opstarten en uitvoeren van programma’s, wat hoge eisen stelt aan de stabiliteit en kwaliteit van de stroomvoorziening.
05. LED-lampen: LED-lampdrivers vertonen niet-lineaire kenmerken. Bij verschillende helderheidsaanpassingen zijn stroom- en vermogensveranderingen niet lineair, wat mogelijk harmonischen genereert en de kwaliteit van het elektriciteitsnet beïnvloedt.
4. De gevaren van harmonischen omvatten:
Versnelde veroudering van apparatuur: veroorzaakt oververhitting van motoren en transformatoren en verkort hun levensduur. Toegenomen stroomverlies: leidt tot verhoogde lijn- en apparaatverliezen en hogere elektriciteitskosten. Interferentie met regelnauwkeurigheid: beïnvloedt PLC- en sensorsignalen en vermindert productieprecisie.
5. Casestudy: Vlamboogovenwerkplaats in een Metallurgische Fabriek – Aanpak van Fluctuerende Harmonischen
Projectachtergrond: Tijdens bedrijf ondervond een vlamboogoven in een metallurgische fabriek vaak flikkerende werkplaatsverlichting en valse alarmen van het PLC-besturingssysteem, wat soms leidde tot ovenstilstanden met verliezen van meer dan 100.000 RMB per stilstand.
Testresultaten: Tijdens ovenbedrijf fluctueerde de THDi tussen 15% en 35%, met complexe harmonische frequenties die varieerden met de smeltfase.
Oplossing: Een actief filter met een dynamische responstijd van ≤10ms werd gebruikt om harmonische veranderingen in realtime te volgen en te compenseren.
Toepassingsresultaten: THDi werd stabiel gecontroleerd binnen 8%, flikkerende verlichting en valse alarmen van het besturingssysteem verdwenen, en de continue bedrijfstijd van de vlamboogoven steeg van 85% naar 98%.
Stroomspectrumdiagram voordat AHF (Active Harmonic Filter) in bedrijf wordt genomen
Stroomspectrumdiagram nadat AHF (Active Harmonic Filter) in bedrijf is genomen
