Pełny numer elektro.info 9/2015 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) - 105,00 zł
Roczny dostęp do wszystkich płatnych treści naszego portalu.
Prenumerata elektroniczna (30 dni) - 20,00 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


Targi Energetab 2017 - przekonaj się, co wiesz o cyfryzacji systemów zasilania »

Na co zwrócić uwagę przy wyborze drukarki dla elektryka ?
Energetab 2017 - ABB Drukarka dla elektryka - oznaczniki
Począwszy od cyfrowej transmisji danych i urządzeń wykorzystywanych w podstacjach elektroenergetycznych, po oprogramowanie do zarządzania,(...) czytaj dalej » Najnowsze przemysłowe drukarki etykiet charakteryzuje wysoka jakość, niezawodność oraz trwałość tworzonych oznaczeń(...) czytaj dalej »

Oto dlaczego Internet Rzeczy (IoT) pozwoli obniżyć koszty »

internet rzeczy IoT - obniża koszty Internet Rzeczy (IoT) jest dla wielu firm daleką wizją, która na obecnym etapie wydaje się tak niezrozumiała, jak i niemożliwa (...) czytaj dalej »


Poznaj wymagania dla oświetlenia awaryjnego »

Zobacz, jak zasilić urządzenia ruchome »
Przemienniki częstotliwości zasilanie urządzeń ruchomych
Zgodnie z § 181 ust. 2 [1] awaryjne oświetlenie zapasowe należy stosować w pomieszczeniach, w których po zaniku oświetlenia podstawowego istnieje konieczność(...) czytaj dalej » Obiekt napędzany energią elektryczną, który nie ma możliwości korzystania z akumulatorów, musi mieć ją doprowadzoną (...) czytaj dalej »

Linie światłowodowe -  od projektu do montażu

Światłowody montaż i wymagania Zobacz gdzie szukać pomocy i jak ułatwić sobie projekt i montaż linii światłowodowych (...) czytaj dalej »


Wstępny etap projektu - wyjaśniamy jak określić moc zespołu prądotwórczego » Przekonaj się, czy szynoprzewody mają sens »
projektowanie instalacji elektrycznych program Montaż szynoprzewodów
Wyjaśniamy co zrobić, gdy trzeba określić moc zespołu prądotwórczego na wstępnym etapie projektu (...) czytaj dalej »
Porównanie przewodów szynowych z kablami pod względem ilości zajmowanego miejsca oraz komfortu prowadzenia trasy już (...) czytaj dalej»

Miniaturyzacja zasilaczy do rozdzielnic - zobacz trendy »

Małe zasilacze do rozdzielnic Rozdzielnice elektryczne są od wielu lat stosowane zarówno w instalacjach domowych (w postaci niewielkich rozdzielnic nad-/podtynkowych), jak i dużo większych systemów szaf przemysłowych (...) czytaj 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:
7-8/2017

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 7-8/2017
W miesięczniku m.in.:
  • - System kontroli i sterowania układami zabezpieczeń i oszczędności energii domu jednorodzinnego
  • - Rozdzielnice SN w inteligentnych sieciach
Zobacz szczegóły
KARLIK ELEKTROTECHNIK Sp. z o.o. KARLIK ELEKTROTECHNIK Sp. z o.o.
Karlik Elektrotechnik Sp. z o. o. jest ogólnopolskim producentem osprzętu elektroinstalacyjnego funkcjonującym na rynku od 1978 roku. Od...
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