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

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Kompensacja mocy biernej w środowisku wyższych harmonicznych

Reactive power compensation in a harmonic environment
Model sieci zasilania maszyny z zastępczą mocą czynną odbiorników
80 kW
Model sieci zasilania maszyny z zastępczą mocą czynną odbiorników 80 kW
Rys. M. Żurek-Mortka, J. Szymański

Napędowe przemienniki częstotliwości z pośrednim napięciem stałym są obecnie powszechnie stosowanymi odbiorami energii w lokalnym niskonapięciowym systemie zasilania zakładu. Duże moce dostarczane do napędowych przemienników częstotliwości są przyczyną powstawania harmonicznych prądu, które mogą uniemożliwiać prawidłową pracę powszechnie stosowanych kompensatorów mocy biernej.

Na rys. 1. przedstawiono schemat blokowy napędowego przemiennika częstotliwości dołączonego do sieci zasilania z równoległym kompensatorem harmonicznych, który zapewnia ograniczenie harmonicznych prądu do wartości THDi = 10% [1].

Współczynnik zawartości harmonicznych THDi w prądzie fazowym jest zdefiniowany jak w równaniu (1).

 

(1)

gdzie:

I1 – harmoniczna podstawowa prądu fazowego transformatora (odpowiada za przenoszenie mocy czynnej do obciążenia),
Ik – kolejne harmoniczne prądu fazowego transformatora (odpowiadają za przenoszenie mocy odkształconej). W obwodach trójfazowych z 6-diodowymi prostownikami wejściowymi napędowych przemienników częstotliwości występują jedynie harmoniczne kolejności nieparzystej i niepodzielnej przez 3.

Przekształtnik zawiera dołączony równolegle do toru zasilania napięciem przemiennym filtr rezonansowy harmonicznej: 5., 7. i 11. Filtr jest aktywowany zadaną wartością prądu obciążenia przekształtnika DC/AC, gdy zostanie przekroczona dopuszczalna wartość współczynnika odkształcenia napięcia transformatora THDv. Współczynnik zawartości harmonicznych THDv w napięciu fazowym jest zdefiniowany jak w równaniu (2):

(2)

gdzie:

U1 – harmoniczna podstawowa napięcia fazowego (międzyfazowego) transformatora (odpowiada za przenoszenie mocy czynnej do obciążenia),
Uk – kolejne harmoniczne napięcia fazowego (międzyfazowego) transformatora (odpowiadają za przenoszenie mocy odkształconej). W obwodach trójfazowych z 6-diodowymi prostownikami wejściowymi występują jedynie harmoniczne kolejności nieparzystej i niepodzielnej przez 3.

Rys. 1. Napędowy przemiennik częstotliwości z kompensatorem harmonicznych umożliwiającym sterowanie wartością harmonicznych prądu wprowadzanych do przemysłowej sieci napięcia przemiennego; rys. M. Żurek-Mortka, J. Szymański
Rys. 1. Napędowy przemiennik częstotliwości z kompensatorem harmonicznych umożliwiającym sterowanie wartością harmonicznych prądu wprowadzanych do przemysłowej sieci napięcia przemiennego; rys. M. Żurek-Mortka, J. Szymański

Czytaj też: Kompensacja mocy biernej układów z asymetrią prądową >>

Aktywowanie pracy filtra jest tu uzależnione od zawartości harmonicznych w napięciu transformatora energetycznego. Indywidualny kompensator harmonicznych (filtr rezonansowy) jest włączany do systemu zasilania okresowo. Można także aktywować pracę filtra, gdy wymagane poprawienie warunków pracy centralnego pojemnościowego kompensatora mocy biernej i nie jest aktywny napędowy przemiennik częstotliwości.

Zwykle transformator energetyczny zasila oprócz nieliniowego przekształtnika napędowego także inne liniowe i nieliniowe odbiory energii elektrycznej, takie jak: układy ogrzewania, układy pompowe, układy klimatyzacji, układy chłodzenia, oświetlenia i inne.

Uzależnienie aktywowania pracy filtra od wartości współczynnika THDu napięcia transformatora jest tu istotne ze względu na oddziaływanie zawartości harmonicznych prądu w całkowitym prądzie transformatora na odkształcenia napięcia. Odkształcone napięcie transformatora powoduje przeciążanie centralnego kompensatora mocy biernej prądami harmonicznych przepływającymi przez ten kompensator.

Odkształcone napięcie transformatora (mierzone współczynnikiem zawartości harmonicznych napięcia THDu) powoduje występowanie niepożądanych prądów harmonicznych w całej sieci zasilanej z tego transformatora. Nadmiernie odkształcone napięcia transformatora powodują nieprawidłowe działanie styczników, sterowników PLC i innych urządzeń AKPiA, co zagraża bezpieczeństwu lokalnego systemu elektroenergetycznego zakładu przemysłowego.

Przekształtnik napędowy przedstawiony na rys. 1. jest dostosowany do zasilania hybrydowego z dodatkowej sieci napięcia stałego DC. Przekształtnik z rys. 1. można zasilać wymiennie z przemysłowej sieci napięcia przemiennego AC lub sieci napięcia stałego DC. Do sieci napięcia stałego DC energia jest dostarczana ze źródeł czystej energii (OZE: np. elektrownie słoneczne i wiatrowe) lub zasobników energii elektrycznej (np. baterii klasycznych, VRLA lub baterii litowo-jonowych czy hydroelektrowni).

Stosowanie hybrydyzacji zasilania „czystą energią” przekształtników napędowych poprzez stosowanie wydzielonych lokalnych sieci napięcia stałego DC, zdecydowanie odciąża przemysłową sieć napięcia przemiennego od występowania harmonicznych i okresowego poboru dużych mocy przez przekształtniki napędowe. Przykładowo agregaty chłodnicze można zasilać hybrydowo energią słoneczną, co powoduje odciążenie systemu energetycznego w godzinach szczytowego obciążenia. Dodatkowo energia słoneczna jest źródłem zeroemisyjnym, gdyż nie jest wytwarzany dwutlenek węgla przy produkcji energii elektrycznej modułami fotowoltaicznymi.

Okresowo zmienne obciążenie przekształtników napędowych wskazuje, że przekształtniki napędowe należy doposażać w indywidualne kompensatory harmonicznych, które będą dołączane lub odłączane od sieci zasilania zależnie od stanu obciążenia przekształtnika napędowego maszyny roboczej.

Literatura

  1. Metody ograniczania wpływu wyższych harmonicznych. Rozwiązania Danfoss Drives. DKDD.PB.41.A2.49, 2010
  2. Hansen S., Simple and Advanced Methods for Calculating Six-Pulse Diode Rectifier Line-Side Harmonics Industry Applications. Conference, 2003. 38th IAS Annual Meeting. Conference Record of the Volume 3, Issue , 12-16 Oct. 2003 Page(s): 2056 - 2062 vol.3
  3. Szymański J. Harmoniczne prądu wytwarzane przez prostowniki wejściowe przemienników częstotliwości. Politechnika Radomska, Prace Naukowe – Elektryka nr2(8) 2005
  4. Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 4 maja 2007 r. w sprawie szczegółowych warunków funkcjonowania systemu elektroenergetycznego, Dz.U. 2007 nr 93 poz. 623, 2007
  5. Twelve, Kompensacja mocy biernej BK-T-3f, bateria kondensatorów mocy, 2018 
  6. Elhand, Dławiki dla ochrony baterii kondensatorowych ED3F, 2018
  7. Pasko M., Maciążek M., Bula D.: Metody poprawy jakości energii elektrycznej – kształtowanie prądu źródła. Wiadomości elektrotechniczne, nr8,2007
  8. ANSYS Simplorer, MKT 108, www.ansys.com, 2018
  9. Danfoss: Metody ograniczania wpływu wyższych harmonicznych. Rozwiązania Danfoss Drives. DKDD.PB.41.A2.49, 210

W artykule:

• Napędowe przemienniki częstotliwości
• Pasywne kompensatory mocy biernej
• Model i badania symulacyjne systemu zasilania z kompensatorem mocy biernej i kompensatorem harmonicznych napięciowego przemiennika częstotliwości

streszczenie

W artykule przedstawiono wyniki komputerowych badań symulacyjnych modelu rezonansowego kompensatora harmonicznych prądu. System zasilania zawierający napędowe przemiennikami częstotliwości jest wyposażony w pojemnościowy kompensator mocy biernej. Efektem ubocznym stosowania 6-pulsowego prostownika diodowego w napędowych przemiennikach częstotliwości jest pobór odkształconego prądu z sieci napięcia przemiennego. W artykule wykazano, że znaczący udział harmonicznych w prądzie transformatora uniemożliwia poprawną pracę pojemnościowego kompensatora mocy biernej. Dla ograniczenia zawartości harmonicznych w prądzie transformatora zastosowano kompensator 5., 7., 11. harmonicznej. Kompensator harmonicznych jest dołączany do systemu zasilania w zależności od stanu obciążenia prostownika wejściowego napędowego przemiennika częstotliwości.



abstract

The article presents the results of computer simulation tests of the model, a resonant harmonic compensator of current. The power system containing drive frequency converters is equipped with a capacitive reactive power compensator. A side effect of using a 6-pulse diode rectifier in drive frequency converters is the consumption of distorted current from the AC voltage network. The article shows that a significant share of harmonics in the transformer current prevents the correct operation of capacitive reactive power compensator. To limit the harmonic content in the transformer current, the compensator of harmonics: 5, 7, 11 is used. The harmonic compensator is connected to the power system depending on the load condition of the frequency inverter’s drive rectifier.



Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!


[jakość energii elektrycznej, kompensacja mocy biernej, wyższe harmoniczne, model rezonansowy, kompensator harmonicznych prądu, pojemnościowy kompensator mocy biernej]

<table class="tabela_normal" style="width: 330px; margin-left: 5px;" border="0">
<tbody>
<tr>
<td>
<h4>W artykule:</h4>
<h4>• Napędowe przemienniki
częstotliwości<br />• Pasywne
kompensatory mocy biernej<br />• Model
i badania symulacyjne systemu zasilania z kompensatorem mocy biernej
i kompensatorem harmonicznych napięciowego przemiennika częstotliwości</h4>
</td>
</tr>
</tbody>
</table>
<div id="banner_box_408" class="banner hidden">
<div id="%3Cscript src='/ads,CWed," class="," style="text-align: left;">
<div id="%3Cscript src='/ads,CWed," class=",">
<div id="%3Cscript src='/ads,CWed," class=",">
<div id="%3Cscript src='/ads,CWed," class=",">
<div id="%3Cscript src='/ads,CWed," class=",">
<div id="%3Cscript src='/ads,CWed," class=",">
<div id="%3Cscript src='/ads,CWed," class=",">
<div id="%3Cscript src='/ads,CWed," class=",">
<div id="%3Cscript src='/ads,CWed," class=",">
<div id="%3Cscript src='/ads,CWed," class=",">
<div id="%3Cscript src='/ads,CWed," class=",">
<div id="%3Cscript src='/ads,CWed," class=",">
<div id="%3Cscript src='/ads,CWed," class=",">
<div id="%3Cscript src='/ads,CWed," class=",">
<div id="%3Cscript src='/ads,CWed," class=",">
<div id="%3Cscript src='/ads,CWed," class=",">
<div id="%3Cscript src='/ads,CWed," class=",">
<div id="%3Cscript src='/ads,CWed," class=",">
<div id="%3Cscript src='/ads,CWed," class=",">
<div id="%3Cscript src='/ads,CWed," class=",">
<div id="%3Cscript src='/ads,CWed," class=",">
<div id="%3Cscript src='/ads,CWed," class=",">
<div id="%3Cscript src='/ads,CWed," class=",">
<div id="%3Cscript src='/ads,CWed," class=",">
<div id="%3Cscript src='/ads,CWed," class=",">
<div id="%3Cscript src='/ads,CWed," class=",">
<div id="%3Cscript src='/ads,CWed," class=",">
<div id="%3Cscript src='/ads,CWed," class=",">
<div id="%3Cscript src='/ads,CWed," class=",">
<div id="%3Cscript src='/ads,CWed," class=",">
<div id="%3Cscript src='/ads,CWed," class="," style="?get_vars=">
<script type="text/javascript" option="box">// <![CDATA[
        var sHTML = unescape("%3Cscript src='/ads,CWed," + sPid + "," + bOnlyAuto + "?get_vars=" + sGetVars + "' type='text/javascript'%3E%3C/script%3E");
        document.write(sHTML);
// ]]></script>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
<div id="%3Cscript src='/ads,CWed," class="," style="text-align: left;">
Duże moce dostarczane do napędowych przemienników
częstotliwości są przyczyną powstawania harmonicznych prądu, które mogą
uniemożliwiać prawidłową pracę powszechnie stosowanych kompensatorów mocy
biernej.</div>
<div class="," style="text-align: left;">Na <a title="Rys. 1. Napędowy przemiennik częstotliwości z kompensatorem harmonicznych umożliwiającym sterowanie wartością harmonicznych prądu wprowadzanych do przemysłowej sieci napięcia przemiennego; rys. M. Żurek-Mortka, J. Szymański" href="/artykul-galeria/id7020,data-wlozenia-20.11-marta-zurek-mortka-jerzy-szymanski-kompensacja-mocy-biernej-w-srodowisku-wyzszych-harmonicznych-s.67?gal=1&amp;zdjecie=11187"><strong>rys. 1.</strong></a> przedstawiono schemat blokowy napędowego przemiennika częstotliwości dołączonego do sieci zasilania
z równoległym kompensatorem harmonicznych, który zapewnia ograniczenie
harmonicznych prądu do wartości <strong>THDi </strong>= 10% [1].</div>
<div class="," style="text-align: left;">Współczynnik zawartości
harmonicznych <strong>THDi </strong>w prądzie fazowym jest zdefiniowany jak w równaniu
(1).
</div>
</div>
<p style="padding-left: 30px;"><a href="/images/photos/24/7020/__b_kompensacja-mocy-biernej-wz1.jpg"></a><img style="border: 0; vertical-align: middle; margin: 0px;" src="/images/photos/24/7020/__b_kompensacja-mocy-biernej-wz1.jpg" alt="" height="60" />  (1)</p>
<p>gdzie:</p>
<p style="padding-left: 30px;"><strong>I<sub>1</sub> </strong>–
harmoniczna podstawowa prądu fazowego transformatora (odpowiada za przenoszenie
mocy czynnej do obciążenia),<br /><strong>I<sub>k</sub> </strong>–
kolejne harmoniczne prądu fazowego transformatora (odpowiadają za przenoszenie
mocy odkształconej). W obwodach trójfazowych z 6-diodowymi
prostownikami wejściowymi napędowych przemienników częstotliwości występują
jedynie harmoniczne kolejności nieparzystej i niepodzielnej przez 3.</p>
<p>Przekształtnik zawiera dołączony równolegle do toru zasilania
napięciem przemiennym filtr rezonansowy harmonicznej: 5., 7. i 11. Filtr
jest aktywowany zadaną wartością prądu obciążenia przekształtnika DC/AC, gdy
zostanie przekroczona dopuszczalna wartość współczynnika odkształcenia napięcia
transformatora <strong>THDv</strong>. Współczynnik zawartości harmonicznych <strong>THDv </strong>w napięciu
fazowym jest zdefiniowany jak w równaniu (2):</p>
<p style="padding-left: 30px;"><img style="border: 0; vertical-align: middle; margin: 0px;" src="/images/photos/24/7020/__b_kompensacja-mocy-biernej-wz2.jpg" alt="" height="65" /> (2)</p>
<p>gdzie:</p>
<p style="padding-left: 30px;"><strong>U<sub>1</sub> </strong>–
harmoniczna podstawowa napięcia fazowego (międzyfazowego) transformatora
(odpowiada za przenoszenie mocy czynnej do obciążenia),<br /><strong>U<sub>k</sub> </strong>–
kolejne harmoniczne napięcia fazowego (międzyfazowego) transformatora
(odpowiadają za przenoszenie mocy odkształconej). W obwodach trójfazowych
z 6-diodowymi prostownikami wejściowymi występują jedynie harmoniczne
kolejności nieparzystej i niepodzielnej przez 3.</p>
<table class="tabela_normal" style="width: 440px; margin-left: 10px;" border="0" align="right">
<tbody>
<tr>
<td> <img style="border: 0; margin: 0px;" src="/images/photos/24/7020/__b_kompensacja-mocy-biernej-rys1.jpg" alt="Rys. 1. Napędowy przemiennik częstotliwości z kompensatorem harmonicznych umożliwiającym sterowanie wartością harmonicznych prądu wprowadzanych do przemysłowej sieci napięcia przemiennego; rys. M. Żurek-Mortka, J. Szymański" width="520" /></td>
</tr>
<tr>
<td><em><strong>Rys. 1.</strong> Napędowy przemiennik częstotliwości z kompensatorem harmonicznych umożliwiającym sterowanie wartością harmonicznych prądu wprowadzanych do przemysłowej sieci napięcia przemiennego; rys. M. Żurek-Mortka, J. Szymański</em></td>
</tr>
</tbody>
</table>
<p>Aktywowanie pracy filtra jest tu uzależnione od zawartości
harmonicznych w napięciu transformatora energetycznego. Indywidualny
kompensator harmonicznych (filtr rezonansowy) jest włączany do systemu
zasilania okresowo. Można także aktywować pracę filtra, gdy wymagane
poprawienie warunków pracy centralnego pojemnościowego kompensatora mocy
biernej i nie jest aktywny napędowy przemiennik częstotliwości.</p>
<p>Zwykle transformator energetyczny zasila oprócz nieliniowego
przekształtnika napędowego także inne liniowe i nieliniowe odbiory energii
elektrycznej, takie jak: układy ogrzewania, układy pompowe, układy
klimatyzacji, układy chłodzenia, oświetlenia i inne.</p>
<p>Uzależnienie
aktywowania pracy filtra od wartości współczynnika <strong>THDu </strong>napięcia transformatora
jest tu istotne ze względu na oddziaływanie zawartości harmonicznych prądu
w całkowitym prądzie transformatora na odkształcenia napięcia.
Odkształcone napięcie transformatora powoduje przeciążanie centralnego
kompensatora mocy biernej prądami harmonicznych przepływającymi przez ten
kompensator.</p>
<p>Odkształcone napięcie transformatora (mierzone współczynnikiem
zawartości harmonicznych napięcia <strong>THDu</strong>) powoduje występowanie niepożądanych
prądów harmonicznych w całej sieci zasilanej z tego transformatora.
Nadmiernie odkształcone napięcia transformatora powodują nieprawidłowe
działanie styczników, sterowników PLC i innych urządzeń AKPiA, co zagraża
bezpieczeństwu lokalnego systemu elektroenergetycznego zakładu przemysłowego.</p>
<p>Przekształtnik napędowy przedstawiony na <a title="Rys. 1. Napędowy przemiennik częstotliwości z kompensatorem harmonicznych umożliwiającym sterowanie wartością harmonicznych prądu wprowadzanych do przemysłowej sieci napięcia przemiennego; rys. M. Żurek-Mortka, J. Szymański" href="/artykul-galeria/id7020,data-wlozenia-20.11-marta-zurek-mortka-jerzy-szymanski-kompensacja-mocy-biernej-w-srodowisku-wyzszych-harmonicznych-s.67?gal=1&amp;zdjecie=11187"><strong>rys. 1.</strong></a> jest
dostosowany do zasilania hybrydowego z dodatkowej sieci napięcia stałego
DC. Przekształtnik z <a href="/artykul-galeria/id7020,data-wlozenia-20.11-marta-zurek-mortka-jerzy-szymanski-kompensacja-mocy-biernej-w-srodowisku-wyzszych-harmonicznych-s.67?gal=1&amp;zdjecie=11187"><strong>rys. 1.</strong></a> można zasilać wymiennie
z przemysłowej sieci napięcia przemiennego AC lub sieci napięcia stałego
DC. Do sieci napięcia stałego DC energia jest dostarczana ze źródeł czystej
energii (OZE: np. elektrownie słoneczne i wiatrowe) lub zasobników energii
elektrycznej (np. baterii klasycznych, VRLA lub baterii litowo-jonowych czy
hydroelektrowni).</p>
<p>Stosowanie hybrydyzacji zasilania „czystą energią”
przekształtników napędowych poprzez stosowanie wydzielonych lokalnych sieci
napięcia stałego DC, zdecydowanie odciąża przemysłową sieć napięcia
przemiennego od występowania harmonicznych i okresowego poboru dużych mocy
przez przekształtniki napędowe. Przykładowo agregaty chłodnicze można zasilać
hybrydowo energią słoneczną, co powoduje odciążenie systemu energetycznego
w godzinach szczytowego obciążenia. Dodatkowo energia słoneczna jest
źródłem zeroemisyjnym, gdyż nie jest wytwarzany dwutlenek węgla przy produkcji
energii elektrycznej modułami fotowoltaicznymi.</p>
<p>Okresowo zmienne obciążenie przekształtników napędowych wskazuje,
że przekształtniki napędowe należy doposażać w indywidualne kompensatory
harmonicznych, które będą dołączane lub odłączane od sieci zasilania zależnie
od stanu obciążenia przekształtnika napędowego maszyny roboczej.</p>
<p>Zmniejszenie poboru prądu transformatora poprzez wyeliminowanie
harmonicznych ma także istotne znaczenie dla poprawy sprawności systemu
napędowego. Prąd fazowy transformatora w środowisku harmonicznych jest
opisany równaniem (3):</p>
<p style="padding-left: 30px;"><img style="border: 0; vertical-align: middle; margin: 0px;" src="/images/photos/24/7020/__b_kompensacja-mocy-biernej-wz3.jpg" alt="" height="40" /> (3)</p>
<p>Z równania (3) wynika, że dla THDi = 0 prąd skuteczny
transformatora <strong>I<sub>rms</sub> </strong>jest równy wartości harmonicznej podstawowej <strong>I<sub>1</sub></strong>,
natomiast przy zwiększonej zawartości harmonicznych prądu następuje
powiększenie wartości skutecznej prądu transformatora w stosunku do
podstawowej harmonicznej i wtedy przykładowo dla <strong>THDi </strong>= 45% to <strong>I<sub>rms</sub> </strong>= 110%I<sub>1.</sub>
Natomiast przy przewymiarowanym przekształtniku (niedociążonym), gdzie <strong>THDi </strong>= 90%
to <strong>I<sub>rms</sub> </strong>= 135%<strong>I<sub>1</sub></strong>.</p>
<table class="tabela_normal" style="width: 440px; margin-left: 10px;" border="0" align="right">
<tbody>
<tr>
<td> <img style="border: 0; margin: 0px;" src="/images/photos/24/7020/__b_kompensacja-mocy-biernej-rys2.jpg" alt="" width="520" /></td>
</tr>
<tr>
<td>Rys. 2. Dławiki AC (rys. a) i DC (rys. b) stosowane w prostownikowym układzie przekształtników AC/DC/DC do ograniczania harmonicznych prądu; rys. M. Żurek-Mortka, J. Szymański</td>
</tr>
</tbody>
</table>
<p>Na <strong><a title="Rys. 2. Dławiki AC (rys. a) i DC (rys. b) stosowane w prostownikowym układzie przekształtników AC/DC/DC do ograniczania harmonicznych prądu; rys. M. Żurek-Mortka, J. Szymański" href="/artykul-galeria/id7020,data-wlozenia-20.11-marta-zurek-mortka-jerzy-szymanski-kompensacja-mocy-biernej-w-srodowisku-wyzszych-harmonicznych-s.67?gal=1&amp;zdjecie=11188">rys. 2a</a> </strong>przedstawiono schemat elektryczny prostowania
6-pulsowego z zewnętrznymi dławikami <strong>L<sub>ac</sub> </strong>do ograniczania
zawartości harmonicznych prądu, zwykle są tu stosowane dławiki powodujące
spadek napięcia fazowego do 3–4% dla nominalnego prądu prostownika [2].</p>
<p>Alternatywnym rozwiązaniem jest stosowanie dławików po stronie <strong>DC </strong>prostowania <strong>L<sub>dc</sub></strong>,
jak przedstawiono na <a title="Rys. 2. Dławiki AC (rys. a) i DC (rys. b) stosowane w prostownikowym układzie przekształtników AC/DC/DC do ograniczania harmonicznych prądu; rys. M. Żurek-Mortka, J. Szymański" href="/artykul-galeria/id7020,data-wlozenia-20.11-marta-zurek-mortka-jerzy-szymanski-kompensacja-mocy-biernej-w-srodowisku-wyzszych-harmonicznych-s.67?gal=1&amp;zdjecie=11188"><strong>rys. 2b.</strong></a> Umieszczenie dławików po stronie
stałonapięciowej prostownika nie powoduje spadku napięcia wyprostowanego
prostownikiem diodowym na baterii kondensatorów. Dławiki <strong>AC </strong>lub <strong>DC </strong>mają
zbliżoną wartość indukcyjności. Indukcyjność dławików jest odwrotnie
proporcjonalna do mocy prostownika.</p>
<table class="tabela_normal" style="width: 440px; margin-left: 10px;" border="0" align="right">
<tbody>
<tr>
<td> <img style="border: 0; margin: 0px;" src="/images/photos/24/7020/__b_kompensacja-mocy-biernej-tab1.jpg" alt="Tab. 1. Przybliżone wartości pojemności baterii &lt;strong&gt;C&lt;sub&gt;dc&lt;/sub&gt;, rezystancji rezystora wstępnego ładowania R&lt;sub&gt;wl&lt;/sub&gt;&lt;/strong&gt; i indukcyjności L0 dławików DC (lub AC) w prostownikach wejściowych przekształtników napędowych obciążonych mocą czynną odpowiednio: 5,5 kW, 55 kW i 550 kW" width="440" /></td>
</tr>
<tr>
<td>
<em><strong>Tab. 1.</strong>  Przybliżone
 wartości pojemności baterii &lt;strong&gt;C&lt;sub&gt;dc&lt;/sub&gt;, rezystancji rezystora wstępnego
ładowania R&lt;sub&gt;wl&lt;/sub&gt;&lt;/strong&gt; i indukcyjności L0 dławików DC (lub AC) w prostownikach
wejściowych przekształtników napędowych obciążonych mocą czynną
odpowiednio: 5,5 kW, 55 kW i 550 kW</em>
</td>
</tr>
</tbody>
</table>
<p>Porównanie wartości głównych elementów prostowników
przekształtników napędowych o mocach 5,5 kW, 55 kW i 550 kW
zasilanych z sieci niskonapięciowej przedstawiono w <strong><a title="Tab. 1. Przybliżone wartości pojemności baterii Cdc, rezystancji rezystora wstępnego ładowania Rwl i indukcyjności L0 dławików DC (lub AC) w prostownikach wejściowych przekształtników napędowych obciążonych mocą czynną odpowiednio: 5,5 kW, 55 kW i 550 kW" href="/artykul-galeria/id7020,data-wlozenia-20.11-marta-zurek-mortka-jerzy-szymanski-kompensacja-mocy-biernej-w-srodowisku-wyzszych-harmonicznych-s.67?gal=1&amp;zdjecie=11197">tab. 1</a>.</strong>
Wynika z niej, że jest proporcjonalna zależność między mocą czynną
obciążenia prostowania <strong>P<sub>R</sub> </strong>i pojemnością baterii kondensatorów <strong>C<sub>dc</sub>
</strong>oraz odwrotnie proporcjonalne są wartości rezystora wstępnego ładowania baterii
kondensatorów <strong>R<sub>pr</sub> </strong>i indukcyjności dławików <strong>L<sub>dc</sub></strong>.</p>
<p>Zgodnie z <a title="Rys. 2. Dławiki AC (rys. a) i DC (rys. b) stosowane w prostownikowym układzie przekształtników AC/DC/DC do ograniczania harmonicznych prądu; rys. M. Żurek-Mortka, J. Szymański" href="/artykul-galeria/id7020,data-wlozenia-20.11-marta-zurek-mortka-jerzy-szymanski-kompensacja-mocy-biernej-w-srodowisku-wyzszych-harmonicznych-s.67?gal=1&amp;zdjecie=11188"><strong>rys. 2.</strong></a> indukcyjność fazowego dławika <strong>L<sub>ac</sub>
</strong>(<a title="Rys. 2. Dławiki AC (rys. a) i DC (rys. b) stosowane w prostownikowym układzie przekształtników AC/DC/DC do ograniczania harmonicznych prądu; rys. M. Żurek-Mortka, J. Szymański" href="/artykul-galeria/id7020,data-wlozenia-20.11-marta-zurek-mortka-jerzy-szymanski-kompensacja-mocy-biernej-w-srodowisku-wyzszych-harmonicznych-s.67?gal=1&amp;zdjecie=11188"><strong>rys. 2a</strong></a>) jest równa wartości dławika <strong>L<sub>dc</sub> </strong>(<a title="Rys. 2. Dławiki AC (rys. a) i DC (rys. b) stosowane w prostownikowym układzie przekształtników AC/DC/DC do ograniczania harmonicznych prądu; rys. M. Żurek-Mortka, J. Szymański" href="/artykul-galeria/id7020,data-wlozenia-20.11-marta-zurek-mortka-jerzy-szymanski-kompensacja-mocy-biernej-w-srodowisku-wyzszych-harmonicznych-s.67?gal=1&amp;zdjecie=11188"><strong>rys. 2b</strong></a>).
Dławiki DC są ­symetrycznie umieszczone w dodatniej i ujemnej gałęzi
napięcia stałego prostownika, co powoduje symetrię napięciową względem
uziemienia transformatora energetycznego.</p>
<p>Zastosowane dławiki DC <strong>L<sub>0</sub></strong>(4%) ograniczają zawartość
harmonicznych w prądzie fazowym zasilania napędowego przemiennika
częstotliwości (przekształtnika napędowego) do wartości <strong>THDi </strong>= 42% [3].</p>
<p>Dalsze zmniejszenie wartości <strong>THDi </strong>jest możliwe przez stosowanie
opcjonalnych filtrów harmonicznych niskich rzędów, np. filtrów rezonansowych
5., 7., i 11. harmonicznej dla prostowników trójfazowych 6-pulsowych jak
na <a title="Rys. 1. Napędowy przemiennik częstotliwości z kompensatorem harmonicznych umożliwiającym sterowanie wartością harmonicznych prądu wprowadzanych do przemysłowej sieci napięcia przemiennego; rys. M. Żurek-Mortka, J. Szymański" href="/artykul-galeria/id7020,data-wlozenia-20.11-marta-zurek-mortka-jerzy-szymanski-kompensacja-mocy-biernej-w-srodowisku-wyzszych-harmonicznych-s.67?gal=1&amp;zdjecie=11187"><strong>rys. 1.</strong></a></p>
<p>W artykule wykazano, że można wyeliminować przepływ prądów
harmonicznych przez centralny pojemnościowy kompensator mocy biernej poprzez
stosowanie indywidualnych kompensatorów harmonicznych prądu dla napędowych
przemienników częstotliwości.</p>
<p>Można praktycznie wyeliminować odkształcenia napięć transformatora
przy stosowaniu kompensatorów harmonicznych z filtrami rezonansowymi,
które są skojarzone z napędowymi przemiennikami częstotliwości. Dołączanie
indywidualnego (dla przekształtnika napędowego) kompensatora harmonicznych do
sieci zasilania można sterować wartością prądu obciążenia przekształtnika
napędowego.</p>
<p><a href="/bezplatny-newsletter" target="_blank"><span style="color: #ff0000;"><strong>Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!</strong></span></a></p>
Ten artykuł jest PŁATNY. Aby go przeczytać, wykup dostęp.
DOSTĘP ABONAMENTOWY
DOSTĘP SMS
Dostęp za pomocą SMS czasowo zawieszony







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!
30 dniowy 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!
Prenumerata elektroniczna (730 dni) - 138,00 zł
Dwuletni dostęp do wszystkich płatnych treści naszego portalu.
Regulamin korzystania z portalu elektro.info.pl - zobacz regulamin
Uwagi prosimy zgłaszać na adres:
Artykuł pochodzi z: miesięcznika elektro.info 10/2018

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


PROMOCJA na kamery termowizyjne nawet do 5000 zł taniej !! »

Tylko do 31.XII możesz skorzystać z obniżki na oscyloskopy»

Promocja kamery termowizyjne oscyloskopy niskie ceny
Zostało już tylko kilka dni promocji na kamery termowizyjne. Zobacz niższe ceny z okazji BLACK FRIDAY i CYBER WEEK (...) chcę zobaczyć ceny » Oscyloskopy cyfrowe świetnie sprawdzają się przy pomiarach w laboratoriach oraz firmowych działach rozwoju. Bywają także niezbędne podczas zadań serwisowych (...) czytam dalej »


Akumulatory do każdego typu pojazdu »

Rozwój odnawialnych źródeł energii w Polsce »

Akumulatory do każdego typu pojazdu Magazyny energi w polsce
Niezależnie od tego czy jeździsz samochodem osobowym, SUV-em, terenówką czy autem dostawczym, znajdziesz(...) czytam dalej » Aparatura łączeniową i sterownicza dla automatyki przemysłowej, techniki medycznej oraz automatyki budynków(...) czytam dalej »

Rejestrując swój falownik chronisz całą inwestycję?

UPS zasilacze Dawniej stosowane były falowniki tyrystorowe. Obecne w sprzedaży współczesne falowniki to złożone urządzenia sterowane zaawansowanymi procesorami sygnałowymi, kontrolujące szereg parametrów(...) czytam dalej »


Switche niezarządzalne - które wybrać?

Systemy fotowoltaiczne. Jak zwiększyć efektywność energetyczną?

Switche niezarządzalne Rola miedzi w energetyce słonecznej
Switche niezarządzalne są to urządzenia, które mają za zadanie przekazywanie danych między urządzeniami w wymagającym środowisku przemysłowym. Ich zadaniem jest zapewnienie przede wszystkim stabilnej, jak również wydajnej komunikacji.(...) czytam dalej » Sektor energii słonecznej umacnia się coraz bardziej. Według Solar Power Europe, w roku 2017 została zainstalowana globalnie większa moc energii fotowoltaicznej niż (...) czytam dalej »

Kable i przewody - pobierz bezpłatny Ebook »

Kable i przewody ebook Przedstawiamy nowy poradnik „Kable i przewody”! Znajdziecie w nim m.in. metody ochrony kabli przed pożarem, jak prowadzić i oznaczać trasy kablowe (...) czytam dalej »


Stacje ładowania elektryków przed własnym domem »

Co się stało z tymi kablami?

miejska stacja ładowania Co sie stało z kablami
Samochody elektryczne stają się coraz bardziej popularne. Jednak ich żywot jest uzależniony od stacji ładowania. Stacja ładowania to urządzenie elektryczne, które(...) czytam dalej » Wszelkie błędy popełnione na etapie projektowania, wykonawstwa i eksploatacji nawarstwiają się latami, stopniowo pro­wadząc do wydłużenia czasu poświęcanego na administrację systemu, zmniejszając pewność jego działania i tym samym (...) czytam dalej »

Zapraszamy na szkolenia z elektro.info » 
Ebooki dla elektryków i nie tylko

Serdecznie zapraszamy do zapoznania się z ofertą szkoleń organizowanych przez lub przy udziale „elektro.info”. Naszą silną stroną jest dobrze merytorycznie przygotowany zespół, który
(...)
czytam dalej »


prof. nadzw. dr hab. inż. Jerzy R. Szymański
prof. nadzw. dr hab. inż. Jerzy R. Szymański
Tytuł doktora uzyskał w 1988 r. na Wydziale Elektrycznym Politechniki Warszawskiej . W tej chwili jest adiunktem w Zakładzie Napędów Elektrycznych i Elektroniki Przemysłowej na Wydziale Transportu i... więcej »
mgr inż. Marta  Żurek-Mortka
mgr inż. Marta  Żurek-Mortka
Uniwersytet Technologiczno-Humanistyczny w Radomiu więcej »
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 »
11/2018

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 11/2018
W miesięczniku m.in.:
  • - Eksploatacja instalacji elektrycznych tymczasowych
  • - Symulacyjne metody analizy funkcjonowania układów automatyki elektroenergetycznej
Zobacz szczegóły
EAST UPS EAST UPS
Marka EAST ® to uznany producent wysokowydajnych zasilaczy awaryjnych UPS zaprojektowanych do całodobowej ochrony urządzeń elektrycznych oraz...
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