Filter Harmonik Pasif Efisiensi Tinggi Kompak Untuk VFD Dan VSD Frequency Drives

Pendahuluan untuk filter harmonik

Filter harmonik, seperti superhero, melindungi sistem tenaga Anda.Ada dua jenis utama pelindung ini: filter harmonik aktif dan filter harmonik pasif.

Memahami Harmonik dan Dampaknya pada Sistem Tenaga

Harmonik dalam sistem tenaga listrik mengacu pada arus atau tegangan dengan frekuensi yang merupakan kelipatan bulat dari frekuensi daya dasar.harmonik kedua akan berada pada 120 Hz, dan yang ketiga pada 180 Hz. Listrik yang diberikan ke properti mungkin tidak selalu 'bersih', dan properti dapat mengalami harmonik.seperti perangkat elektronik yang menarik arus dalam pulsa daripada gelombang halus.

Perubahan tiba-tiba dalam aliran arus ini menyuntikkan arus harmonis ke sistem listrik Anda, yang dapat menyebabkan berbagai masalah kualitas listrik.ketidakseimbangan tegangan atau arus di seluruh fase listrikAnda dapat melihat masalah ini melalui tanda-tanda seperti lampu berkedip, transformer yang terlalu panas,dan yang sering berputar-putar,.

Kondisi harmonik dalam sistem Anda diwakili oleh Total Harmonic Distortion (THD), ukuran dari semua efek harmonik.Ini biasanya diukur sampai ke kali 50 dari frekuensi dasar dari sistem daya, yaitu 3 kHz atau, menurut beberapa pedoman, kelipatan ke-40 (2,4 kHz).

Kualitas daya yang buruk karena harmonik dapat menyebabkan beberapa masalah, seperti:

Peningkatan konsumsi listrik yang mengarah ke instalasi yang lebih tinggi dan tagihan utilitas.
Pemanasan peralatan.
Menurunnya profitabilitas.
Potensi kerusakan pada peralatan Anda.
Pemanasan berlebihan pada konduktor netral dan transformator distribusi.
Menurunnya keandalan dan umur peralatan.
Peningkatan permintaan pemeliharaan dan downtime.
Biaya listrik yang lebih tinggi.

Frekuensi tambahan ini mendistorsi gelombang sinus AC dalam sirkuit listrik dan dapat memiliki konsekuensi serius, termasuk mengurangi umur peralatan Anda.Sekarang kita telah membahas efek harmonik pada sistem daya Anda mari kita bahas bagaimana filter harmonik dapat membantu mengatasi masalah ini.

Dasar Filter Harmonik Aktif

Filter Harmonik Aktif (AHF) memberikan jawaban modern untuk masalah distorsi harmonik dalam sistem listrik.Sebuah Central Processing Unit (CPU) kemudian menghasilkan arus harmonik yang menentang spektrum yang diukurIni memperkenalkan arus kontraaktif ini ke dalam sistem secara real time, secara efektif menetralisir semua harmonik yang ada.

Kita dapat mengkategorikan filter aktif menjadi tiga jenis, masing-masing dengan manfaatnya yang unik:

Filter aktif shunt:

Ini terhubung sejajar dengan beban dan memperkirakan arus harmonik dari beban. Mereka menghasilkan arus kompensasi yang menetralisir komponen harmonik.
Filter aktif seri:

Ini terhubung secara berurutan ke sistem listrik dan menyuntikkan tegangan yang membatalkan tegangan harmonik dalam sistem.
Manfaat utama dari filter aktif terletak pada kemampuan mereka untuk meningkatkan faktor daya.membuat mereka solusi canggih untuk penyaringan harmonikFilter aktif dapat beradaptasi dengan perubahan pengaruh harmonik dan menyaring beberapa frekuensi harmonik secara bersamaan.Mereka menggunakan elektronik kekuatan canggih dan kontrol algoritma untuk secara dinamis mengurangi distorsi harmonik, menyuntikkan arus kompensasi ke dalam sistem listrik.

Filter aktif memiliki beberapa keuntungan dibandingkan filter pasif:

Mereka bisa membasmi banyak harmonik secara bersamaan.
Mereka beradaptasi dengan perubahan frekuensi sistem listrik dan spektrum harmonik.
Mereka tidak menciptakan masalah resonansi dalam sistem listrik, tidak seperti filter pasif.
Mereka secara aktif menghasilkan arus kompensasi terbalik yang membatalkan berbagai komponen harmonik, sehingga meningkatkan parameter kualitas daya seperti regulasi tegangan dan ketidakseimbangan.
AHF, juga dikenal sebagai Active Power Filters (APF), merupakan jenis peralatan elektronik tenaga baru.

Mereka secara aktif menekan harmonik dan mengkompensasi daya reaktif. AHF adaptif dan dapat merespon berbagai frekuensi harmonik,membuat mereka solusi serbaguna untuk berbagai konfigurasi sistem dayaFluktuasi tegangan dan harmonik dapat memicu gangguan jaringan dan mengakibatkan overheating dan meningkatnya tagihan energi.menghasilkan hasil yang lebih baik dari 5% Total Harmonic Distortion (THD) di seluruh rentang beban, meningkatkan faktor daya dan menyeimbangkan beban pada ketiga fase jika diperlukan.

Dengan sifat adaptif dan teknologi unggul, Active Harmonic Filters memberikan solusi yang efektif untuk tantangan yang ditimbulkan oleh distorsi harmonik dalam sistem tenaga.Kita sekarang akan melihat ke dasar-dasar Passive Harmonic Filter dan perbandingan mereka dengan Filter Harmonik Aktif.

Dasar Filter Harmonik Pasif

Passive Harmonic Filters (PHF) bekerja berdasarkan prinsip teori sirkuit listrik dasar. Mereka menggunakan resistor, induktor, dan kapasitor untuk menghilangkan frekuensi yang tidak diinginkan.Komponen-komponen ini bekerja sama dengan cara yang berbeda untuk menciptakan efek penyaringan tertentu.

Keberhasilan PHF dalam menghilangkan harmonik sangat tergantung pada desain dan posisinya dalam sistem tenaga.dan kapasitas untuk menciptakan efek penyaringan yang diinginkanUntuk eliminasi harmonik terbaik, Anda harus menempatkan filter dekat sumber harmonik.

Pekerjaan PHF adalah untuk mengizinkan frekuensi tertentu dan memblokir yang lain. Hal ini dicapai dengan menggunakan respons unik kondensator dan induktor untuk frekuensi yang berbeda.PHF dirancang untuk'menjebak' frekuensi harmonikIni dicapai dengan membuat impedansi filter tinggi pada frekuensi harmonik dan rendah pada frekuensi dasar.

Ada berbagai jenis PHF, masing-masing dengan respons uniknya terhadap frekuensi dan pengaturan sirkuit.

Filter tunggal
Filter yang disetel dua kali
Filter high-pass
Meskipun PHF relatif sederhana dan hemat biaya, mereka tidak menawarkan fleksibilitas Active Harmonic Filters (AHF).

PHF menggunakan komponen pasif seperti reaktor dan kapasitor, yang disetel ke frekuensi tertentu untuk menyaring bagian harmonik tertentu dan mengurangi harmonik yang dihasilkan.Mereka juga mengkompensasi daya reaktifMari kita bandingkan ini dengan rekan-rekan aktif mereka.

Perbandingan Efisiensi
Beberapa faktor dapat mempengaruhi efisiensi Filter Harmonik Aktif (AHF) dan Filter Harmonik Pasif (PHF), termasuk frekuensi harmonik spesifik dalam sistem, kondisi beban,AHF dan PHF memainkan peran penting dalam mengurangi harmonik dalam sistem listrik, tetapi mereka berfungsi secara berbeda dan menawarkan tingkat efisiensi yang berbeda.Mari kita selidiki bagaimana perbedaan ini mempengaruhi efisiensi mereka.

Berikut adalah beberapa perbedaan utama antara AHF dan PHF:

AHF dapat mengurangi beberapa frekuensi secara bersamaan.
PHF biasanya menyaring harmonik individu.
AHF dapat secara aktif menyesuaikan diri dengan perubahan arus harmonik jaringan listrik dalam kisaran tertentu.
PHF hanya dapat mengurangi harmonik urutan tetap (3,5, 7) dalam rentang frekuensi tertentu.
Ketika datang ke keselamatan, AHF menghindari overloading ketika batas filter aktif tercapai, tidak seperti PHF. Selain itu, jika AHF menjadi tidak mampu, itu tidak akan mempengaruhi motor yang mengoptimalkan daya untuk.Ini membawa kita pada pertimbangan penting ketika membandingkan kedua.

Dengan demikian, sementara AHF dan PHF memainkan peran mereka dan menawarkan manfaat, jelas bahwa AHF menawarkan efisiensi dan keamanan yang unggul dalam mengelola distorsi sistem listrik.

Perbandingan Biaya

Memutuskan antara Active Harmonic Filters (AHF) dan Passive Harmonic Filters (PHF) sangat penting untuk bisnis Anda karena mereka datang dengan implikasi biaya yang berbeda.

Pada pandangan pertama, AHF mungkin tampak lebih mahal untuk aplikasi drive tunggal.Hal ini terjadi karena satu AHF dapat mengoreksi beberapa beban, sehingga menjadikannya pilihan yang lebih ramah anggaran dalam jangka panjang.

Sebaliknya, PHF biasanya lebih hemat biaya untuk aplikasi dengan beban besar, tunggal, non-linear.jika output konstan memiliki pentingnyaMeskipun biaya awal yang lebih tinggi, AHF dapat secara signifikan mengurangi biaya energi dan memastikan output yang konsisten, meningkatkan pendapatan bersih bisnis Anda.

Anda harus mempertimbangkan faktor-faktor seperti frekuensi harmonik tertentu dalam sistem Anda, kondisi beban, dan desain dan penempatan filter ketika memutuskan antara AHF dan PHF.

Meskipun Anda harus mempertimbangkan investasi awal dan biaya pemeliharaan di masa depan, juga penting untuk mempertimbangkan kebutuhan khusus sistem listrik Anda ketika memutuskan antara AHF dan PHF.Mari kita mengalihkan fokus kita pada aspek pemeliharaan filter ini.

Pemeliharaan

Filter harmonik aktif dan pasif memiliki kelebihan dan kekurangan unik dalam hal pemeliharaan.menyebabkan overheating dan menimbulkan tantangan dalam ukuran karena ketidakpastian dampak mereka.

Beberapa PHF modern, yang dipasang oleh teknisi di sisi dingin dari sub-panel listrik yang terhubung secara luas dan aplikasi tanah, pasif dan induktif.Perangkat ini tidak memerlukan komponen listrik pihak ketiga, menghilangkan kebutuhan untuk perawatan.

Filter Harmonik Aktif (AHF), juga dikenal sebagai unit koreksi harmonik (HCU), menawarkan solusi yang lebih canggih untuk mengelola distorsi sistem listrik.AHF dapat beradaptasi dan bereaksi terhadap spektrum frekuensi harmonik yang luasKemampuan beradaptasi ini membuat mereka solusi yang fleksibel untuk berbagai konfigurasi sistem tenaga.

Sistem filter harmonik aktif terdiri dari tiga bagian utama:

- Modul yang mendeteksi harmonik
- Modul kontrol
- Modul jembatan inverter

Namun, pemeliharaan AHF tidak semudah itu.kompleksitas mereka dan penggabungan elektronik kekuatan mungkin memerlukan pemeliharaan yang lebih seringFrekuensi tertentu dari pemeliharaan ini sangat tergantung pada model AHF dan instruksi pabrikan.

Di sisi lain, filter pasif menggunakan metode yang lebih lambat yang dikenal sebagai kontaktor switching.mengurangi efek penyaringan harmonik.

Dalam hal biaya operasi:

Filter harmonik aktif mungkin menimbulkan biaya yang lebih tinggi karena kebutuhan untuk pemantauan dan pemeliharaan yang konstan.Pemeriksaan dan penyesuaian secara teratur sangat penting untuk memastikan filter terus beroperasi secara optimal karena kondisi sistem tenaga berubah dari waktu ke waktu.
Menginstal Passive Harmonic Filter pada setiap drive bisa menjadi metode kompensasi yang kurang mengganggu karena tidak memerlukan perawatan yang berkelanjutan.
Setelah membahas aspek pemeliharaan, pertimbangan berikutnya adalah kemampuan beradaptasi dan fleksibilitas filter ini.