Xichi APF appliqué au contrôle des harmoniques dans les bâtiments

Application de filtre de puissance active

À l'heure actuelle, le système HVAC, le système d'alimentation en eau et de drainage et les autres équipements du bâtiment et des immeubles de bureaux adoptent tous un contrôle de conversion de fréquence.De plus, l'immeuble de bureaux dispose non seulement d'un grand nombre d'éclairages de bureau, mais également d'un grand nombre d'éclairages d'inondation.Il produit beaucoup d'harmoniques.Le réseau d'alimentation et de distribution d'énergie pollué par les harmoniques présente de graves dangers cachés, tels que : surchauffe du transformateur, surcharge de la ligne médiane, déclenchement anormal des équipements, chaos du système de contrôle automatique, panne des équipements informatiques, etc.

Aperçu du projet:

Il existe un grand nombre d'harmoniques de courant sur les quatre transformateurs et les lignes de distribution dans la salle de distribution électrique d'un bâtiment commercial.L'existence d'harmoniques de courant aggrave la distorsion de tension, entraînant différents degrés d'endommagement des armoires de condensateurs utilisées sous chaque transformateur.

Solution :

Après une analyse détaillée du contenu harmonique sur site par nos ingénieurs, nous avons constaté que les harmoniques sur site sont principalement générées par les luminaires LED, les climatiseurs, les congélateurs, les ascenseurs et autres charges.Après avoir communiqué avec les clients, une solution raisonnable a été déterminée, c'est-à-dire les transformateurs ci-dessus. Un filtre de puissance actif est installé en dessous de chacun, le but principal est de contrôler les harmoniques de 3e et plus contenues dans le système.

Selon notre plan, 4 ensembles de filtres de puissance actifs Xichi parallèles de 400 A ont été sélectionnés pour suivre et contrôler automatiquement le courant harmonique généré par la charge.Après le traitement des harmoniques de courant, les 3èmes harmoniques de courant et au-dessus sont également dans la valeur admissible de la norme nationale, et les harmoniques de tension sont réduites, ce qui protège efficacement la sécurité des transformateurs, des armoires de distribution électrique et des équipements, et prolonge la durée de vie de l'équipement.

Résultats:

Comme on peut le voir sur la figure, la forme d'onde après traitement est une onde sinusoïdale.Une fois le filtre mis en service, les harmoniques du système sont bien supprimées, ce qui améliore la fiabilité du système d'alimentation et élimine le danger caché des harmoniques du système affectant le système de communication.

Forme d'onde avant traitement harmonique	Forme d'onde après traitement harmonique
Contenu harmonique total avant compensation	Contenu harmonique total après compensation

Sources d'harmoniques courantes dans les bâtiments et leurs dangers

Les sources d'harmoniques les plus courantes dans les immeubles de bureaux architecturaux actuels sont : les transformateurs, les inverseurs de fréquence et les redresseurs électroniques. Ces dispositifs d'alimentation non linéaires génèrent un courant harmonique et une puissance harmonique tout en absorbant la puissance fondamentale.

1. Transformateur de puissance :

Le courant de circulation d'induction magnétique du noyau de fer augmente, les harmoniques de courant augmenteront la perte de cuivre et les harmoniques de tension augmenteront la perte de fer.L'effet global est d'augmenter la température du transformateur et d'augmenter la consommation d'énergie ;accélérer le vieillissement de l'isolation, entraînant une diminution de la marge de capacité, affectant la durée de vie de l'équipement ;les harmoniques peuvent également provoquer une résonance entre les enroulements du transformateur et les condensateurs inter-lignes, et provoquer une saturation ou une inclinaison du flux magnétique du noyau de fer, ce qui peut provoquer la combustion des lampes du transformateur dans les cas graves.

2. Câble d'alimentation :

En raison de la fréquence harmonique élevée, l'effet de peau et l'effet de proximité seront plus importants, la perte de chaleur augmentera, le vieillissement de l'isolation sera accéléré et la durée de vie sera affectée.De plus, la 3ème harmonique sera superposée à la ligne neutre et le courant de 3 fois la ligne de phase traversera la ligne neutre, de sorte que le courant de la ligne neutre dépasse largement sa valeur de courant de sécurité et provoque une surcharge.Dans cet état, cela peut entraîner une surcharge du fil.Une surchauffe provoquera l'incendie des matériaux de décoration combustibles autour de la ligne ou la fusion de la ligne neutre, provoquant un déséquilibre de la tension de chaque phase, brûlant l'équipement électrique connecté à la ligne et provoquant un incendie.

3. Moteur électrique :

Pour un moteur qui est souvent démarré, une grande quantité d'harmoniques provoquera un échauffement du moteur, entraînant une élévation de température supplémentaire du moteur ;De plus, lorsque le courant harmonique dans le moteur est proche de la fréquence naturelle d'une certaine pièce, cela entraînera également des dommages mécaniques au moteur.Vibre et fait des bruits forts.

4. Batterie de condensateurs de puissance :

Afin d'améliorer le facteur de puissance dans le système d'alimentation, une batterie de condensateurs de puissance est généralement ajoutée, et les harmoniques accéléreront le vieillissement du condensateur, augmenteront le coefficient de perte du condensateur et augmenteront la perte supplémentaire, ce qui est facile à décharger les défauts et raccourcir la durée de vie du condensateur.la vie.Lorsque l'impédance du condensateur et de la ligne atteint la condition de résonance, le courant harmonique sera amplifié, de sorte que le condensateur et le fusible ne peuvent pas fonctionner normalement ou même brûler en raison d'une surchauffe, d'une surintensité, d'une surtension, etc.

5. Équipement de commutation et de relais :

Le courant harmonique entraînera des pertes supplémentaires dans l'interrupteur et augmentera l'élévation de température pour réduire la capacité à transporter le courant d'onde fondamental, et l'augmentation de l'élévation de température réduira la durée de vie de certains composants d'isolation.Le courant harmonique amènera également l'équipement de protection du relais à générer un couple supplémentaire, à modifier les caractéristiques de fonctionnement de l'équipement électrique et à provoquer des dysfonctionnements.Le déclencheur à semi-conducteurs du disjoncteur basse tension agit en fonction de la valeur de crête du courant, et ce type de déclenchement L'unité peut se déclencher anormalement en raison de départs alimentant des charges non linéaires.

6. Instruments de mesure, éclairage, communications et autres équipements :

l'instrument de mesure de l'énergie électrique amènera le plateau tournant à induction à générer un couple électromagnétique supplémentaire en raison des harmoniques, provoquant des erreurs et réduisant la précision ;les courants harmoniques provoqueront un scintillement de l'éclairage, provoquant une fatigue visuelle et réduisant le travail.Efficacité;pour les équipements de communication et autres, il sera couplé au système par induction électromagnétique, induction électrostatique et transmission, ce qui interférera avec l'équipement et affectera son fonctionnement normal ou réduira sa durée de vie.

Mesures pour supprimer les harmoniques

Il existe de nombreuses façons de réduire les dommages causés par les harmoniques dans l'industrie de la construction :

1. Augmenter le nombre de phases redresseur du convertisseur

Des modifications structurelles ont été apportées à l'appareil, notamment la connexion de certains équipements sensibles à la partie propre du réseau, et un pilote à douze impulsions pourrait être utilisé à la place d'un pilote à six impulsions.

2. Définir le filtre passif

Les filtres passifs ne peuvent filtrer qu'une seule composante harmonique.Si différentes harmoniques doivent être filtrées, différents filtres doivent être connectés respectivement.

3. Réglez le filtre de puissance active

L'APF peut non seulement compenser diverses harmoniques, mais également supprimer le scintillement et compenser la puissance réactive ;les caractéristiques de filtrage ne sont pas affectées par l'impédance du système, etc., ce qui peut éliminer le risque de résonance avec l'impédance du système ;il a une fonction adaptative, qui peut automatiquement suivre et compenser les changements d'harmoniques, c'est-à-dire avoir les caractéristiques d'une contrôlabilité élevée et d'une réponse rapide.