Активные фильтры гармоник SystemeSine AHF

Внимание конечных потребителей к проблемам качества поставляемой электроэнергии возрастает с каждым днём. При эксплуатации силовых электроустановок всё чаще возникают трудности, связанные с низким качеством электроэнергии. По статистике в большинстве случаев проблемы появляются из-за электрооборудования, установленного на стороне потребителя, и вызваны нелинейными нагрузками. Например, на промышленных предприятиях помехи могут возникнуть из-за работы сварочных аппаратов и преобразователей частоты. В административных и коммерческих зданиях источником помех может быть светодиодное или люминесцентное освещение и электронное оборудование, например, компьютеры, ИБП и серверы.

Количество применяемых нелинейных нагрузок непрерывно растёт, а динамика роста увеличивается с каждым годом. Подобный лавинообразный рост тесно связан с технологической трансформацией (автоматизацией и цифровизацией) различных секторов экономики, в частности промышленности. Но у данного явления есть и обратная сторона медали. Платой за технологический прогресс становится сильное гармоническое загрязнение сетей. Высшие гармонические токи становятся причиной уменьшения срока службы дорогостоящего оборудования, быстрого износа систем энергоснабжения и необходимости их ремонта, увеличения риска возникновения аварий и пожаров. Возникает вполне закономерный вопрос: можно ли каким-то образом нивелировать негативное влияние нелинейных нагрузок?

Активный фильтр гармоник (АФГ) является статическим электронным устройством на базе цифровых логических схем и биполярных транзисторов с изолированным затвором (БТИЗ). Устройство предназначено для компенсации гармонического тока в сети, вызываемого нелинейными нагрузками. АФГ относится к устройствам поперечной компенсации и подключается параллельно нагрузке (группе нагрузок). Для измерения тока и определения состава гармоник в сети используются внешние измерительные трансформаторы тока, которые могут быть установлены со стороны нагрузки или источника. Полученная с трансформаторов тока информация обрабатывается при помощи микропроцессора и алгоритма быстрого преобразования Фурье (БПФ). Далее происходит вычисление параметров сигнала на выходе активного фильтра для компенсации тока нагрузки. Вследствие компенсации гармоники тока сети значительно снижаются, что приводит к снижению эффекта нагрева гармоническими токами и уменьшению искажения напряжения.

Кроме того, активные фильтры гармоник способны осуществлять динамическую коррекцию коэффициента мощности и симметрирование фазных токов. Коррекция коэффициента мощности может выполняться как для емкостных (с опережающим по фазе током), так и для индуктивных (с отстающим по фазе током) нагрузок. Симметрирование фазных токов достигается путём измерения тока обратной последовательности и формирования противоположного тока обратной последовательности с целью выравнивания токов в сети.