Étude de cas : les filtres actifs XPQ sont utilisés pour la réduction des harmoniques dans le centre Haier IOT

Filtre harmonique de puissance XiChi XPQ-Active.Effet de filtrage> 97%, utilisé pour réduire les harmoniques dans le système d'alimentation et améliorer la qualité de l'alimentation.Ci-dessous un cas d'application.

• Boîtier de contrôle des harmoniques de puissance

• 3 schémas d'application du filtre harmonique actif

• Causes des harmoniques de puissance

• Le mal des harmoniques au système d'alimentation

• Solutions pour le contrôle des harmoniques

• Principe de fonctionnement du filtre harmonique de puissance active

Boîtier de contrôle des harmoniques de puissance

Projet : Réduction des harmoniques dans le centre Haier IOT

Fournisseur de solutions : Xichi Electric

Filtres harmoniques utilisés : XPQ-APF

Méthode de traitement : gestion centralisée

Haier Internet of Things Global Innovation Center, en tant que premier centre d'innovation au monde centré sur la valeur expérientielle des scénarios de l'Internet des objets, mène la mise à niveau des parcs industriels et réalise la numérisation et l'intelligence de l'industrie de Haier.

Dans ce projet, 6 salles de distribution électrique sont équipées de nos Filtres Actifs d'Harmoniques de Puissance 1750A. À la fois, Convertisseurs de fréquence Xichi ont été installés dans le salle des pompes de la climatisation centrale, avec une puissance totale de 2700KW.

Nos techniciens ont procédé à une analyse scientifique des charges principales tel que moteurs à conversion de fréquence et appareils d'éclairage sur site, et a combiné les données d'analyse avec la situation réelle, a décidé d'adopter une méthode de gestion centralisée pour contrôler la harmoniques du système de distribution d'énergie.

Diagramme de solution du système d'application XPQ-APF (filtre de puissance active)

① Transformateur de tension

② Cellule arrivée

③ Cellule de compensation de capacité

④ Cellule de filtre harmonique actif

⑤ Départ Cellule

⑥ Départ Cellule

Photos du projet

Résultat du contrôle harmonique APF

Les données ci-dessus montrent que le filtre harmonique de puissance active (APF/AHF) supprime dans une large mesure le courant harmonique côté charge, et l'effet global de filtrage des harmoniques est évident.

Une fois la pollution harmonique contrôlée, la qualité de l'alimentation est améliorée, le fonctionnement du système est plus sûr et plus stable et l'efficacité est plus élevée.

3 schémas d'application du filtre harmonique actif

Dans le processus de conception du système électrique, pour réduire efficacement la génération d'harmoniques, des schémas de contrôle des harmoniques doivent être formulés pour différentes applications.

Trois schémas d'application des filtres harmoniques actifs :

(1) Traitement centralisé :

Il s'applique généralement aux occasions où le contenu harmonique d'un seul appareil est faible, la disposition est relativement dispersée, le nombre est grand et le courant harmonique global est important, comme les services généraux et les salles de consultation générales dans les bâtiments médicaux.

(2) Traitement partiel :

Il convient aux occasions où les harmoniques sont relativement concentrées dans certains circuits d'alimentation, ou lorsque les exigences locales en matière de qualité de l'alimentation sont élevées, et il peut empêcher les harmoniques d'interférer avec les systèmes d'alimentation locaux.

Par exemple, les salles d'opération, les soins intensifs et d'autres départements des bâtiments médicaux stockent un grand nombre d'instruments de précision et de zones où l'onduleur est utilisé.

(3)Contrôle sur site :

Il convient aux occasions où la source harmonique est relativement claire et le contenu harmonique d'un seul appareil est important, et il peut empêcher le courant harmonique d'affecter l'équipement dans le domaine de l'IRM, du CT et d'autres lieux d'inspection dans les bâtiments médicaux.

Dans l'application réelle des filtres actifs, différentes mesures de contrôle doivent être adoptées pour différentes applications.Au cours du processus de conception du système, la capacité appropriée doit être sélectionnée en fonction des résultats de calcul des différents courants de compensation pour obtenir une suppression efficace des harmoniques et des effets de gouvernance et assurer le fonctionnement sûr du système d'alimentation.

Causes des harmoniques de puissance

Les sources d'harmoniques de puissance dans le système d'alimentation peuvent être grossièrement réparties dans les trois catégories suivantes :

Source 1 : qualité de la production électrique ;

La production de générateurs dans les compagnies d'électricité est principalement basée sur des enroulements triphasés, et une symétrie absolue est presque impossible à atteindre.L'uniformité et la cohérence du noyau de fer du générateur ne peuvent pas être garanties de manière fiable, de sorte que la qualité du générateur est affectée dans une certaine mesure, ce qui affecte à son tour la qualité de l'alimentation électrique et des harmoniques seront générées pendant le fonctionnement.

Source 2 : Système de transport et de distribution ;

Dans le système de transmission et de distribution d'énergie, la principale source d'harmoniques est le transformateur de puissance.En raison de l'existence de divers facteurs d'influence, lors du processus de conception des transformateurs, la densité magnétique de travail est généralement sélectionnée dans la phase de saturation, afin d'éviter le gaspillage causé par une capacité excessive.Bien que cette méthode de conception puisse assurer l'économie du transformateur, le transformateur générera un courant harmonique pendant le fonctionnement.

Source 3 : Matériel électrique

Équipements non linéaires contenant des arcs ferromagnétiques ou électriques, tels que les fours à arc à courant alternatif, etc.

Composants non linéaires contenant des semi-conducteurs.

Le mal des harmoniques au système d'alimentation

1. Dommages aux lignes de transmission et de distribution.

Cela affectera le fonctionnement stable de la ligne dans une certaine mesure.

Étant donné que les lignes de transmission et de distribution sont équipées de dispositifs de protection à relais qui peuvent assurer la sécurité des équipements de ligne, mais en raison de l'existence d'harmoniques, les dispositifs de protection peuvent mal fonctionner ou refuser de fonctionner, ce qui affecte la sécurité et la stabilité de la ligne.

2. Réduisez la qualité de l'alimentation électrique.

En raison de l'influence des harmoniques de puissance, la tension et le courant dans le réseau électrique seront déformés, la tension du réseau chutera, la capacité du réseau sera gaspillée et la qualité de l'alimentation sera affectée.

3. Dommages à l'équipement électrique.

Sous l'influence des harmoniques de puissance, la tension et le courant changeront, ce qui affectera la sécurité de l'équipement, et l'isolation de l'équipement vieillira et la durée de vie sera raccourcie.

Solutions pour le contrôle des harmoniques

L'idée de base du contrôle du problème de la pollution harmonique :

1. Installer des dispositifs de compensation d'harmoniques pour compenser les harmoniques, ce qui convient à diverses sources d'harmoniques ;

2. Transformez la source harmonique elle-même.

Pour qu'il ne génère pas d'harmoniques, et que le facteur de puissance puisse être contrôlé à 1.

Pour les projets qui ont été mis en service, davantage de dispositifs de compensation d'harmoniques sont actuellement utilisés.

Les dispositifs de compensation harmonique sont ensuite divisés en filtrage passif et filtrage actif.Parmi eux, le filtre actif a un bon effet de traitement et peut filtrer simultanément plusieurs harmoniques d'ordre élevé sans provoquer de résonance, il est donc largement utilisé.

Principe de fonctionnement du filtre harmonique de puissance active

L'APF est un nouveau type de dispositif électronique de puissance pour supprimer dynamiquement les harmoniques et compenser la puissance réactive.Il peut compenser les harmoniques dont la taille et la fréquence varient et la puissance réactive qui varie.Son application peut surmonter les lacunes des méthodes traditionnelles de suppression des harmoniques et de compensation de puissance réactive telles que les filtres LC.

Il existe deux types d'APF : le type parallèle et le type série.Le premier est largement utilisé.Le filtre actif parallèle est principalement utilisé pour contrôler les harmoniques de courant, et le filtre actif série est principalement utilisé pour contrôler les problèmes causés par les harmoniques de tension.

Filtre harmonique actif APF est essentiellement une source de tension constante contrôlée, qui a peu d'effet sur l'impédance du système. Traitement ciblé de chaque harmonique, et peut être configuré comme un dispositif de compensation de filtre actif hybride, le filtre et la compensation peuvent être effectués simultanément, le temps de réponse complet est court, la sortie est réglable en continu et la cohérence est bonne. C'est actuellement le meilleur choix dans le domaine du contrôle de la qualité de l'énergie, en particulier dans le contrôle des harmoniques.

Xichi Electric produit et vend des dispositifs de contrôle de la qualité de l'énergie et fournit des solutions de qualité de l'énergie.

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