Harmonischer Filter

Verhindern Sie Geräteausfälle und Störungen
Wenn viele kleine Geräte, die Oberwellen erzeugen, zusammen große Mengen an Oberwellenverschmutzung verursachen, ist das Filtern der Hauptstromversorgung eine sehr nützliche Lösung. Oberwellenfilter verhindern effektiv Gerätefehler und -ausfälle, da sie helfen, nichtlineare Lasten zu korrigieren. Die Filter sorgen außerdem für Energieeffizienz, was die Lebensdauer des Geräts verlängert.

Hilfe bei der maximalen Nutzung der installierten Kapazität
Ein ideales Beispiel dafür, wie Oberwellenfilter die Installationskapazität maximieren, ist ihr Einsatz in Wechselstromleitungen parallel zu den Lasten, die störende Oberwellen erzeugen. Die Oberwellenfilter speisen invertierten Strom in die Wechselstromleitungen ein und eliminieren Oberwellen, wodurch die elektrische Stabilität verbessert wird.

Verbessern Sie die Energieeffizienz
Einer der besten Aspekte von Oberschwingungsfiltern ist, dass sie skalierbar und auf den Oberschwingungsstrom für mehrere Lasten abgestimmt sind. Sie können auch zusätzliche Einheiten installieren, wenn der Gesamtoberschwingungsstrom die Leistung des einzelnen Oberschwingungsfilters überschreitet. Sie verringern auch den Kohlendioxidausstoß.

Zuverlässig und sorgen für Kontinuität
Oberwellenfilter sind in Bereichen mit erheblichen nichtlinearen Lasten und vielen Gleichstromantrieben praktisch, da sie Produktionsunterbrechungen reduzieren. Daher verlängern diese Filter auch die Lebensdauer des Geräts und sorgen dafür, dass es konstant gute Leistung bringt.

Service- und Wartungskosten eindämmen
Jedes elektrische Gerät, das mit maximaler Effizienz arbeitet, funktioniert ohne Probleme. Diese Theorie gilt für Geräte mit Oberwellenfiltern. Sofern keine Kondensatoren und Widerstände erforderlich sind, muss der Oberwellenfilter nicht speziell angefertigt werden, da er weitgehend impedanzunabhängig ist. Laut Hersteller können Oberwellenfilter Breitband-Oberwellenfrequenzen verarbeiten, um die Servicekosten zu minimieren.

Energieverluste vermeiden und reduzieren
Oberwellenverschmutzung ist gleichbedeutend mit Energieverlust, da sie die Zuverlässigkeit, Sicherheit und Effizienz elektrischer Anlagen beeinträchtigt. Ein an der Hauptstromversorgung installierter Oberwellenfilter kann allen Oberwellenströmen entgegenwirken, bevor sie den Transformator erreichen. Sie verringern außerdem die Aufnahme von Blindleistung und verringern den Verschleiß, wodurch Energieverlust vermieden wird.

Aktiver Harmonischer Filter
Aktiver Oberwellenfilter Ein aktiver Oberwellenfilter ist so etwas wie ein Aufwärtsregler. Das in einem aktiven Filter verwendete Konzept ist die Einführung von Stromkomponenten mithilfe von Leistungselektronik, um die durch die nichtlineare Last erzeugten harmonischen Verzerrungen zu entfernen. Aktive Oberwellenfilter werden hauptsächlich für Niederspannungsnetze verwendet. Es gibt drei Arten von aktiven Oberwellenfiltern, je nachdem, wie sie an das Wechselstromverteilungsnetz angeschlossen sind.

Passiver Oberwellenfilter
Passives Oberwellenfilter Ein passives Oberwellenfilter wird aus einer Reihe von Kondensatoren, Induktoren und Widerständen aufgebaut. Es kann die Form eines einfachen Netzreaktors haben oder eine Reihe paralleler Resonanzfilter verwenden, um Oberwellen zu eliminieren. Passive Oberwellenfilter werden auch danach unterteilt, wie sie mit der Last verbunden sind.

Wechselrichtertopologie
Die meisten modernen AHFs basieren auf einer 3--Level-NPC-Wechselrichtertopologie, die im Vergleich zu AHFs mit konventioneller 2--Level-Topologie mehrere Vorteile bietet. In einer 3--Level-Topologie werden Schaltfrequenz und Spannungsbelastung auf die IGBTs verteilt. Eine geringere Belastung verlängert die Lebensdauer der Leistungselektronik. Ein 3--Level-NPC-Wechselrichter erzeugt eine Ausgangswellenform, die näher an der Sinusform liegt, was aufgrund des kleineren LC-Filters eine geringere physikalische Größe des gesamten AHF-Systems ermöglicht. Außerdem werden eine höhere Effizienz, geringere Verluste und niedrigere Geräuschpegel erreicht. Dadurch sind die Gesamtbetriebskosten deutlich niedriger.

Verluste
Je nach Design und Topologie können AHFs höhere oder niedrigere Verluste aufweisen. Die Kontrolle der Verluste ist wichtig, da sie die Lebenszykluskosten der Investition reduzieren. Normalerweise haben AHFs etwa 2-3 % Verluste (abhängig von der Nennleistung). AHFs, die auf der NPC-Wechselrichtertopologie der 3--Ebene basieren, haben geringere Verluste als solche der 2--Ebene. Je nach Benutzerprofil bieten reduzierte Verluste ein Potenzial für erhebliche finanzielle Einsparungen, wenn der LCC über einen Zeitraum von einigen Jahren berechnet wird.

Reaktionszeit
Einige Stromqualitätsphänomene treten extrem schnell auf und erfordern eine noch schnellere Abschwächung. Wenn der Prozess durch schnelle Spannungsschwankungen oder Transienten beeinflusst wird, ist es sehr wichtig, die Gesamtreaktionszeit des AHF zu bewerten. Typische Anwendungen, die eine schnelle Abschwächung erfordern, sind beispielsweise Schweißmaschinen, Aufzüge und Kräne.

Zwischenharmonische
Zwischenharmonische werden normalerweise durch Synchronisationsprobleme verursacht. Wenn die Installation Zwischenharmonische enthält, sollte der Hersteller konsultiert werden, da nicht alle AHFs damit umgehen können. Dies ist ein häufiges Problem bei Direktumrichtern oder einigen Typen älterer Windturbinengeneratoren.

Harmonische Kompensationskapazität
Harmonische sind in der ungeraden und geraden Ordnung zu sehen. Die übliche Kapazität für AHFs ist die 25. oder 50. Harmonische. Manchmal wird behauptet, die 51. Harmonische abschwächen zu können, was jedoch wenig aussagekräftig ist, da Harmonische der 51. Ordnung und höher in elektrischen Energiesystemen nicht vorkommen. Ein wichtiger Aspekt ist, dass AHFs die Möglichkeit bieten, auszuwählen, welche Harmonische Ordnung kompensiert werden soll. Bei einigen Geräten ist es möglich, das gesamte Harmonischenspektrum (1. bis 50., ungerade und gerade) auszuwählen, bei anderen können jedoch nur einige Harmonische Ordnungen ausgewählt werden. Je nach Anwendung ist die Fähigkeit, eine bestimmte Harmonische Ordnung zu kompensieren, ein kritischer Aspekt, der die Leistung des gesamten Systems beeinflusst.

Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV)
In einigen Ländern gelten strenge Richtlinien hinsichtlich der EMV. Um sicherzustellen, dass das AHF keine Störungen verursacht, muss es mit einem entsprechend ausgelegten EMV-Filter ausgestattet werden.

Stromspannung
AHFs werden in verschiedenen Spannungsbereichen angeboten, am häufigsten sind 200 V bis 690 V. Einige Hersteller können AHFs für noch höhere Spannungen bis zu 1000 V ohne Aufwärtstransformator herstellen, was Kosten und Platzbedarf reduziert. Mit einem geeigneten Aufwärtstransformator können AHFs an Mittelspannungssysteme angeschlossen werden. Aufwärts- (oder Abwärts-)Transformatoren können die Kompensationsleistung aufgrund der erhöhten Impedanz zwischen AHF und Netzwerk verringern.

Identifizieren Sie das Problem
Wenn Sie Ihre Oberwellenfilter reparieren oder warten, müssen Sie zunächst das Problem oder Symptom identifizieren, das auf eine Fehlfunktion oder einen Ausfall hinweisen könnte. Häufige Anzeichen für Probleme mit Oberwellenfiltern sind übermäßige Hitze oder Lärm vom Filter oder seinen Komponenten, durchgebrannte Sicherungen, ausgelöste Leistungsschalter, beschädigte Kondensatoren, anormale Spannungs- oder Stromwerte oder -schwankungen, schlechter Leistungsfaktor, niedrige Effizienz, Gerätefehlfunktionen oder -ausfälle aufgrund von Oberwellenstörungen sowie Fehlercodes oder Alarme vom Filtercontroller oder Überwachungssystem.

Überprüfen Sie die Filtereinstellungen
Der nächste Schritt bei der Fehlersuche und Wartung Ihrer Oberschwingungsfilter besteht darin, die Filtereinstellungen und -parameter zu überprüfen. Je nach Typ und Modell Ihres Filters stehen Ihnen möglicherweise unterschiedliche Optionen und Modi zur Anpassung des Filterbetriebs und der Filterleistung zur Verfügung. Einige aktive Filter verfügen beispielsweise über einen Abstimmungsmodus, mit dem Sie die Filterreaktion auf bestimmte Oberschwingungsordnungen oder Frequenzen einstellen können. Einige Hybridfilter verfügen über einen Umschaltmodus, mit dem Sie zwischen passiver und aktiver Filterung oder zwischen verschiedenen passiven Filterkonfigurationen wechseln können. Die empfohlenen Einstellungen und Parameter für Ihre Anwendung und Lastbedingungen finden Sie im Filterhandbuch oder beim Hersteller.

Durchführen von Routinewartungen
Der dritte Schritt bei der Fehlersuche und Wartung Ihrer Oberschwingungsfilter besteht in der Durchführung routinemäßiger Wartungsaufgaben, um Probleme und Ausfälle zu vermeiden oder deren Risiko zu verringern. Dazu gehört das Reinigen des Filtergehäuses und der Komponenten, das Überprüfen der Verkabelung und Anschlüsse, das Testen der Komponenten auf Anzeichen von Verschleiß oder Fehlfunktionen, das Ersetzen fehlerhafter oder abgenutzter Komponenten, das Aktualisieren der Filter-Firmware oder -Software (falls erforderlich) und das Überprüfen der Leistungs- und Betriebsdaten. Sie sollten die Richtlinien des Herstellers hinsichtlich Häufigkeit und Verfahren der Wartungsaufgaben befolgen und ein Protokoll der Aktivitäten und Ergebnisse für zukünftige Referenzzwecke führen.

Beheben bestimmter Probleme
Der vierte Schritt bei der Fehlersuche und Wartung Ihrer Oberschwingungsfilter besteht in der Behebung spezifischer Probleme, die während des Filterbetriebs oder der Wartung auftreten können. Diese Probleme können Filterüberlastung oder -unterlastung, Filterresonanz oder Filterinstabilität sein. Eine Filterüberlastung oder -unterlastung tritt auf, wenn der Strom den Nennwert überschreitet oder unterschreitet, wodurch der Filter überhitzt, auslöst oder seine Wirksamkeit verliert. Dies kann durch Änderungen im Lastprofil, der Systemkonfiguration oder den Filtereinstellungen verursacht werden. Filterresonanz tritt auf, wenn die Filterimpedanz bei einer bestimmten Oberschwingungsfrequenz mit der Systemimpedanz übereinstimmt, was zu einem Anstieg der Spannungs- und Stromoberschwingungen führt. Filterinstabilität tritt aufgrund von Rückkopplung oder Interaktion mit anderen Filtern oder Geräten im System auf.

Überprüfen der Ergebnisse
Der fünfte Schritt bei der Fehlersuche und Wartung Ihrer Oberschwingungsfilter besteht darin, die Ergebnisse Ihrer Maßnahmen zu überprüfen und sicherzustellen, dass der Filter ordnungsgemäß und effektiv funktioniert. Sie sollten die Spannungs- und Stromoberschwingungen am Filtereingang und -ausgang erneut mit einem Netzqualitätsanalysator oder einem Oberschwingungsmessgerät messen. Sie sollten die Ergebnisse mit den vorherigen Messungen und den erwarteten Werten vergleichen. Sie sollten auch die Filtertemperatur, das Rauschen und die Statusanzeigen überprüfen, um sicherzustellen, dass sie im normalen Bereich liegen.

Zhejiang Nengrong Electric Power Equipment Co., Ltd. wurde 2007 gegründet (früher bekannt als Yueqing Zhongrong Power Compensation Equipment Co., Ltd.). Es ist ein High-Tech-Unternehmen, dessen Kerngeschäft Überwachung und Steuerung der Stromqualität, Blindleistungskompensation, Oberschwingungsregelung und Stromsicherheitsschutzausrüstung sind. Seit unserer Gründung haben wir uns stets an das Konzept „Energieeinsparung schafft Wert, Schutz schafft Harmonie“ gehalten und sind bestrebt, qualitativ hochwertige Produkte und umfassende Lösungen für Benutzer in verschiedenen Bereichen bereitzustellen, um die Stromqualität zu verbessern, die Steuerung zu optimieren, Energie zu sparen und den Verbrauch zu senken sowie die Sicherheit des Stromnetzes zu gewährleisten.