Pełny numer elektro.info 7-8/2017 tylko dla Ciebie [PDF]

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Filtry harmonicznych gwarancją kompatybilności elektromagnetycznej oraz wysokiej sprawności przekształtnikowych układów napędowych

Rys. 1. Schemat typowego układu przekształtnikowego
Rys. 1. Schemat typowego układu przekształtnikowego
Rys. J. Czornik

Jakość energii elektrycznej to zagadnienie bardzo obszerne, obejmujące wiele szczegółowych problemów technicznych. Tematyka jakości energii jest sprawą ważną, a jej znaczenie ciągle wzrasta, ponieważ koszty złej jakości energii ponosimy wszyscy.

Niska jakość zasilania przynosi straty zarówno energetyce, przemysłowi, jak i odbiorcom indywidualnym. Przyczynia się do tego dynamiczny rozwój energoelektroniki oraz powszechne stosowanie przekształtników mocy, przetwornic częstotliwości, UPS-ów i innych odbiorników nieliniowych.

Coraz większą grupę odbiorników stanowią układy napędowe, gdzie funkcję regulowanego źródła zasilającego pełni przetwornica częstotliwości z wejściem 6-pulsowym. Jest to obecnie najprostsze i najczęściej spotykane rozwiązanie, powodujące jednak wiele zakłóceń i zaburzeń pola elektromagnetycznego.

Największy problem stanowią harmoniczne prądów (generowane przez wejście 6-pulsowe), ponieważ to one wywołują większość negatywnych skutków w systemie elektrycznym. Dlatego stosując tego typu rozwiązania należy zwrócić szczególną uwagę na ich kompatybilność elektromagnetyczną, tak aby uniknąć nieplanowanych awarii, zwiększonych opłat za energię elektryczną lub generowanie zakłóceń do sieci i innych odbiorników.

Poniższe opracowanie ma na celu wskazanie prawidłowego i optymalnego doboru elementów magnetycznych oraz zwiększenia sprawności całego układu napędowego.

Dopuszczalne poziomy emisji harmonicznych

Coraz częściej wśród wymagań dla przekształtnikowych układów napędowych pojawiają się ograniczenia poziomu emisji harmonicznych w punkcie przyłączenia.

Uregulowania normowe i obowiązujące rozporządzenia w tym zakresie dotyczą przede wszystkim granicznych wartości dla harmonicznych napięcia i dla całkowitego współczynnika zniekształceń napięcia THDu w punkcie przyłączenia (EN 61000‑2‑2, EN 61000-2-4). Należy jednak pamiętać, że to pobór odkształconego prądu z sieci elektrycznej powoduje odkształcenie napięcia zasilającego, co ma negatywny wpływ na pracę całego systemu elektroenergetycznego i zasilanych z niego odbiorników. Dlatego rosnące wymagania odnośnie jakości energii elektrycznej i kompatybilności elektromagnetycznej urządzeń spowodowały, że coraz częściej można spotkać wymagania normowe, które ograniczają poziom emisji harmonicznych prądu i współczynnik zniekształceń prądu THDi pobieranego z sieci (EN 61000-3-2, EN 61000‑3‑12).

Tab. 1. Dopuszczalne poziomy zawartości odkształcenia harmonicznych prądu dla wszystkich urządzeń w punkcie przyłączenia w zależności od ISC według IEEE 519
Tab. 1. Dopuszczalne poziomy zawartości odkształcenia harmonicznych prądu dla wszystkich urządzeń w punkcie przyłączenia w zależności od ISC według IEEE 519

Obecnie najbardziej restrykcyjne wymagania w tym zakresie są zawarte w zaleceniach IEEE 519 obowiązujących w USA (tab. 1.) i tylko kwestią czasu jest wprowadzenie obowiązku takich ograniczeń w Polsce.

Zaostrzanie przepisów określających poziom odkształceń napięcia i prądu w punkcie przyłączenia jest dzisiaj koniecznością. Ponieważ tylko w ten sposób, przy rosnącej liczbie odbiorników nieliniowych, można utrzymać jakość energii elektrycznej na odpowiednim poziomie oraz ograniczyć niepotrzebne straty mocy czynnej, które w sposób bezpośredni wpływają na cenę energii, a tym samym na koszty produkcji.

streszczenie

Artykuł przedstawia zagrożenia i straty związane z występowaniem harmonicznych w prądzie zasilającym przekształtniki z wejściem 6-pulsowym. Wskazuje skuteczny i ekonomiczny sposób ich ograniczenia za pomocą właściwego doboru filtrów harmonicznych ­ElhandHF, zapewniających kompatybilność całego układu napędowego zgodnie ze standardami IEEE 519 i EN 61000. Opisane filtry zostały zaprojektowane, wykonane i przetestowane w rzeczywistych warunkach, a rezultatem tych prac są typoszeregi filtrów przeznaczonych do typowych układów napędowych. Filtry te pozwalają zachować wysoką jakość napięcia sieci zasilającej, redukują straty mocy, a tym samym koszty eksploatacji oraz zwiększają niezawodność i sprawność przekształtnikowych układów napędowych. W artykule przedstawiono także korzyści wynikające z zastosowania w filtrach rdzeni wieloszczelinowych wykonanych w innowacyjnej i niskostratnej technologii ElhandCutCore.


Literatura

1. J. Przybylski, Z. Szulc, Wpływ struktury obwodu wejściowego przemiennika częstotliwości na efektywność energetyczną układu napędowego, „Maszyny Elektryczne – Zeszyty Problemowe” nr 73/2005.
2. A. Pozowski, Nowe trendy ochrony sieci zasilających przed wyższymi harmonicznymi prądu i napięcia przy zasilaniu z przemienników częstotliwości, „Maszyny Elektryczne – Zeszyty Problemowe” nr 79/2008.
3. P. Wolnik, J. Sobota, Wpływ występowania wyższych harmonicznych w prądzie obciążenia transformatora dystrybucyjnego na sposób jego eksploatacji, Konferencja „Zarządzanie eksploatacją transformatorów” Wisła – Jawornik 2012 r.
4. J. Rak, M. Gała, K. Jagieła, M. Kępiński, Analiza obciążenia i strat w transformatorach przekształtnikowych układów napędowych, „Maszyny Elektryczne – Zeszyty Problemowe” nr 89/2011.
5. A. Van den Bossche, V. Cekov Valchev, Improved calculation of Winding losses in gapped inductors, Journal Of Applied Physics 97.
6. PN-EN 61378-1:2000 Transformatory przekształtnikowe. Transformatory do zastosowań przemysłowych.
7. M. Łukiewski, J. Czornik, Dławiki Wieloszczelinowe w Technologii ElhandCutCore.
8. Materiały i opracowania własne – Elhand Transformatory Sp. z o.o. Lubliniec.

Warto przeczytać: Miernictwo i termowizja - pobierz bezpłatny poradnik >>>

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!

Ten artykuł jest PŁATNY. Aby go przeczytać, wykup dostęp.
DOSTĘP ABONAMENTOWY
DOSTĘP SMS
W celu uzyskania dostępu do pełnego tekstu
niniejszego artykułu wyślij SMS o treści:
AP.EL4ZL na nr 74068
Opłata za wysłanie SMS-a: 4 zł + VAT (4,92 zł brutto)
Serwis SMS obsługiwany przez Dotpay
Usługa dostępna jest w sieciach: T-mobile, Orange, Plus GSM, Play, Heyah, Sami Swoi. Usługę Premium SMS obsługuje Dotpay.
Właścicielem portalu jest Grupa MEDIUM Sp. z o.o. S.K.A., z siedzibą w Warszawie, przy ul. Karczewskiej 18.
Zwrotnym sms-em otrzymasz Kod Dostępu, który wpisz w poniższe okienko. Kod będzie aktywny przez 24 godziny od pierwszego zalogowania.
Reklamacje usługi prosimy zgłaszać przez formularz reklamacyjny
Masz już abonament - zaloguj się:
:
:
zapomniałem hasła
Nie posiadasz konta - kliknij i załóż »
Nie masz abonamentu - wykup dostęp:
Abonament umożliwia zalogowanym użytkownikom dostęp do wszystkich płatnych treści na naszym portalu.
Dostępne opcje abonamentowe:
Pakiet: dwuletnia prenumerata papierowa (20 numerów) + dwuletni dostęp do wszystkich treści portalu (730 dni) - 185,00 zł
Prenumerata + on-line w promocyjnej cenie. Zamów już dziś!
Pakiet: roczna prenumerata papierowa (10 numerów) + roczny dostęp do wszystkich treści portalu (365 dni) - 105,00 zł
Prenumerata + on-line w promocyjnej cenie. Zamów już dziś!
Prenumerata elektroniczna (365 dni) - 79,00 zł
Roczny dostęp do wszystkich płatnych treści naszego portalu.
Prenumerata elektroniczna (30 dni) - 15,00 zł
30 dniowy dostęp do wszystkich płatnych treści naszego portalu.
Roczny dostęp dla prenumeratorów w specjalnej cenie - 0,00 zł
Jeśli zakupiłeś roczną prenumeratę papierową, masz możliwość skorzystania z bezpłatnego dostępu do wszystkich treści elektronicznych. Po weryfikacji danych skontaktujemy się z Tobą). Dostęp na czas trwania prenumeraty papierowej!
Dwuletni dostęp dla prenumeratorów w specjalnej cenie! - 0,00 zł
Jeśli zakupiłeś dwuletnią prenumeratę papierową, masz możliwość skorzystania z bezpłatnego dostępu do wszystkich treści elektronicznych. Po weryfikacji danych skontaktujemy się z Tobą). Dostęp na czas trwania prenumeraty papierowej!
Regulamin korzystania z portalu elektro.info.pl - zobacz regulamin
Uwagi prosimy zgłaszać na adres:

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Zdobądź certyfikat i uprawnienia » Zapraszamy na kurs przygotowujący do egzaminu kwalifikacyjnego Grupa 1 – Elektroenergetyczna, Kategoria E i D

Kurs kwalifikacyjny Grupa 1 elektroenergetyczna Po zakończeniu szkolenia odbędzie się praktyczny test egzaminacyjny. Uczestnik, który pozytywnie zaliczy test oraz zda pozytywnie egzamin kwalifikacyjny przed Państwową Komisją Kwalifikacyjną, otrzymuje imienne świadectwo upoważniające go do samodzielnego wykonywania pomiarów elektrycznych(...) czytam dalej »


Normy na urządzenia zasilające a ups-y kompensacyjne »
Upsy kompensacyjne

Wymagania dotyczące jakości dostarczanej energii poza zakresem zmian napięcia i częstotliwości sprowadzają (...) czytam dalej »


Ładowarka samochodów elektrycznych w domowym garażu »

Zalety i funkcje ładowarek podtynkowych »

ładowarka samochodu elektrycznego ładowarki podtynkowe
Najwyższe standardy produkcji zapewniają możliwość stosowania wewnątrz i na zewnątrz, a jego obudowa odporna jest na wszelkie warunki atmosferyczne.... czytam dalej » Już nie musisz szukać wolnego przewodu, ponieważ punkt ładowania znajduje się zawsze w tym samym miejscu i jest gotowy do naładowania Twojego (...) czytam dalej »

Zalety modułowych rozdzielnic nn »
rozdzielnice modułowe

Rozdzielnice niskonapięciowe (rozdzielnice nn) są elementami złożonymi z jednego lub kilku aparatów niskiego napięcia, które współpracują z urządzeniami sterowniczymi, sygnalizacyjnymi oraz pomiarowymi. Dodatkowo służą do łączenia... czytaj dalej »


Czy naprawdę warto? - Nowa seria ograniczników przepięć » Jak diagnozować urządzenia elektryczne za pomocą termowizji »
Ograniczniki przepięć Pomiar za pomocą termowizji
Szeregowe połączenie iskierników w stosunku do warystora powoduje, że ograniczniki typu 1, 2 w czasie normalnej pracy (…) czytaj dalej »
Kamera termowizyjna jest urządzeniem służącym do bezkontaktowego zobrazowania rozkładu temperatury na obserwowanej powierzchni na podstawie pomiaru (...) czytam dalej»

Jakie wybrać agregaty prądotwórcze »
Agregaty prądotwórcze - jakie wybrać

Niezawodne zasilanie i rozdział energii elektrycznej, doświadczona obsługa techniczna to... czytam dalej »

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »
Zapisz się na bezpłatny newsletter!
Najnowsze informacje na Twoją skrzynkę:
4/2018

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 4/2018
W miesięczniku m.in.:
  • - Zasady i kryteria doboru wyłączników różnicowoprądowych do selektywnej współpracy
  • - Projekt instalacji piorunochronnej budynku hali produkcyjnej
Zobacz szczegóły
MICROS sp.j. W. Kędra i J. Lic MICROS sp.j. W. Kędra i J. Lic
Firma Micros istnieje na polskim rynku elektronicznym nieprzerwanie od 1988 roku. Jej początki to mały sklep z asortymentem elektronicznym,...
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl