Filtrare curenti armonici

Curentii armonici genereaza o serie de probleme, afectand inclusiv performanta echipamentelor electrice. Solutia de filtrare armonica va ajuta sa reduceti eficient
armonicile din instalatia dumneavoastra.

Ce sunt armonicile ?

Intr-un sistem electroenergetic pot fi intalnite: componenta continua, armonici, interarmonici, impulsuri de comutatie, zgomote.

Armonicile sunt in mare parte cauza unor consumatori nelineari ce polueaza reteaua electrica cu armonici care afecteaza forma sinusoidala a acesteia. Nivelul distorsiunii poate fi descris prin spectrul armonic, cu indicarea amplitudinii si a defazajului pentru fiecare armonica individuala.

Interarmonicile sunt semnale a caror frecventa nu este multiplu al frecventei fundamentale. Unele dintre acestea sunt generate de sarcinile neliniare, iar altele sunt intentionat injectate de distribuitor.

Mai multe detalii ↓

Regimul deformant armonic – distorsiuni armonice

Forma undelor de curent si de tensiune observata intr-o retea electrica industriala sau tertiara se indeparteaza in cele mai multe cazuri de la forma sinusoidala. Deformarea observata asupra undei de tensiune este consecinta circulatiei in retea a curentilor nesinusoidali.

Daca reteaua este liniara, efectul ansamblului curentilor periodici nesinusoidali asupra tensiunii este obtinut prin suprapunerea efectului pe care l-ar avea fiecare curent in mod individual. In cazul curentilor nesinusoidali, dificultatea se poate rezolva prin descompunerea acestora in serie Fourier care se bazeaza pe faptul ca orice semnal periodic poate fi reprezentat printr-o suma de unde sinusoidale: una de frecventa fundamentala de 50 Hz, iar celelalte de frecventa multiplu al frecventei fundamentale, numite armonici.

Astfel, oricare ar fi curentul injectat in retea, daca aceasta are un comportament linear, efectul asupra tensiunii se va obtine prin suprapunerea efectului fiecarui efect elementar.

Acesta descompunere reprezinta un artificiu matematic, iar termenul de „armonici” este utilizat ca un fenomen fizic de sine statator. In realitate, in retea nu sunt observate decat semnale nesinusoidale (de curent sau de tensiune).

Pentru o unda periodica deformata, spectrul va contine frecvente armonice care sunt caracteristice pentru natura distorsiunii, iar fundamentala este componenta care corespunde frecventei retelei in care echipamentul va functiona.

Principalii indicatori de calitate ai regimului periodic nesinusoidal (deformant) sunt:

  • nivel armonici de rang h pentru curba de tensiune;
  • nivel armonici de rang h pentru curba de curent;
  • factor de distorsiune THD- Total Harmonic Distorsion;

Factorul total de distorsiune armonica a tensiunii  (THD U) la JT si MT trebuie sa fie mai mic sau egal cu 8%, iar la IT sa fie mai mic sau egal cu 3%.

Curentul armonic este diferenta dintre Curentul RMS (Root Mean Square) Total si Curentul Fundamental.

Distorsiuni armonice. De obicei, ca indicator se foloseste asa-numitul “Distorsiune Armonica Totala (THD – Total Harmonic Distorsion)” care poate fi utilizat pentru Tensiune, Curent, sau Putere. Acest coeficient coreleaza componenta fundamentala cu toate componentele armonice.

Ce tipuri de echipamente genereaza armonici?

Ce probleme apar din cauza curentilor armonici?

Curentii armonici sunt generati de sarcini neliniare.

Sarcini monofazate cu ar fi surse de putere in comutatie (Swiched mode power supplies – SMPS), balasturi electronice pentru lampile fluorescente;, unitati mici de alimentare neintreruptibila (Uninterruptible power supplies – UPS); sau sarcini trifazate, de exemplu unitati mari UPS, actionari cu viteza variabila.

Alte surse de armonici:

  • instalatii electrice si electronice industriale;
  • generatoare si elemente de retea care prin constructia lor determina la iesire marimi cu forma nesinusoidala;
  • elemente de retea in regimuri perturbate (masini electrice si transformatoare supraincarcate);
  • aparate de inalta tensiune si ultrafrecventa.

Prezenta armonicilor in sistemul energetic poate ridica o varietate de probleme incluzand:

  • supraincalzirea echipamentelor;
  • reducerea factorului de putere;
  • deteriorarea performantelor echipamentelor electrice;
  • operarea incorecta a reletelor de protectie;
  • interferente cu dispozitivele de comunicare;
  • si in unele cazuri fenomenul de rezonanta cauzand distrugerea dielectricului din componenta aparatelor sau alte daune serioase.

Mult mai grav, curentii armonici generati intr-o zona pot patrunde in reteaua de energie electrica, rezultand distorsiuni ale tensiunii si curentilor pentru intregul sistem.

Descrierea solutiei de filtrare armonica propusa de Servelect:

Filtrarea armonica a retelei este necesara, de obicei, fie din cauza defectiunilor repetate a echipamentelor electronice, fie din cauza functionarii necorespunzatoare a unor echipamente sofisticate. 

Se determina solutia optima tehnico-economica necesara inlaturarii efectelor negative si se decide eventuala masura de filtrare armonica: bobine, filtre active sau filtre pasive.

    Pentru filtrare, se utilizeaza filtre active sau filtre pasive, in functie de specificul fiecarui client in parte. Scopul Filtrelor Armonice Active (AHF – Active Harmonic Filter) este sa reduca nivelul curentilor armonici cat de mult posibil cu scopul de a ramane doar curentul fundamental (forma de unda perfect sinusoidala).

    Functiile unui AHF (Filtru Armonic Activ)

    • Compensare curenti armonici;
    • Compensare energie reactiva;
    • Compensare flicker;
    • Balansarea sarcinilor.

    Beneficiile Dumneavoastra in urma implementarii solutiei de filtrare armonica:

    Referinte:

    Economice – Previne defectarea echipamentelor, incalzirea excesiva si intrarea echipamentelor in stare de protectie.
    Tehnice – Aduce reteaua electrica la parametri nominali de lucru.

    Lucrari implementate de Servelect: OMV Petrom (Vezi Studiu de caz), Comelf, Ameco, Assa Abloy etc.

    Alte solutii si servicii pentru afacerea dumneavoastra

    Centrale fotovoltaice

    Cogenerare

    Audit Energetic

    Doriti sa cresteti durabilitatea in operare a echipamentelor Dumneavoastra?

    Luati legatura cu un consultant: