Вопрос гармонических искажений тока и напряжения в сетях промышленных предприятий и распределительных сетей становится все более актуальным ввиду увеличения доли нагрузки с нелинейной вольт-амперной характеристикой, такой как: дуговые сталеплавильные печи, частотно-регулируемый привод, выпрямители и различные преобразователи.
Одним из проверенных и надежных решений для борьбы с токами высших гармоник являются пассивные фильтры высших гармоник, которые также именуются, как фильтры, фильтро-компенсирующие устройства, фильтро-компенсирующие цепи.
Принцип работы таких устройств заключается в создании колебательного LC контура из емкости конденсаторов и индуктивности фильтровых реакторов с резонансной частотой равной частоте присутствующей гармоники в токе нагрузки. Таким образом, для токов резонансной частоты в контуре создается минимальное сопротивление и ток гармоники, следуя по пути наименьшего сопротивления, потребляется фильтром и рассеивается в виде активных потерь реактора и конденсаторов. При наличии в сети гармонических составляющих разных порядков, например, 3, 5, 7, 11, фильтр высших гармоник устанавливается отдельно для каждой частоты.
Наиболее активно фильтры производства ТОО «Усть-Каменогорский конденсаторный завод» применяются на объектах металлургических производств, объектов нефтегазовой и электрохимической отрасли, причем могут использоваться как отдельно, так и в составе быстродействующих устройств типа СТК — статические тиристорные компенсаторы или СТАТКОМ.
Помимо функции фильтрации высших гармоник фильтры также генерируют в питающую сеть заданное значение реактивной мощности (генерируемая мощность фильтра), которая позволяет повысить коэффициент мощности cos f в цепи питания нагрузки.
— снижение потерь мощности на передачу реактивной мощности в силовых трансформаторах и оборудовании распределительных сетей;
— снижение потерь напряжения при передаче реактивной энергии;
— снижение потерь и аварийности, вызванных гармоническими токами повышенной частоты;
— увеличение срока службы электроизоляции и оборудования в целом.
Выбор характеристик силовых фильтров высших гармоник следует осуществлять на основании данных, полученных при измерениях показателей качества электроэнергии или теоретическом анализе гармонического фона сети. Для качественного подбора параметров оборудования рекомендуется обратиться к специалистам технической службы ТОО «Усть-Каменогорский конденсаторный завод».
Для расчета фильтров необходимы значения основных параметров, таких как:
Для экспериментальной оценки и замеров всех необходимых характеристик специалисты ТОО «УККЗ» осуществляют замеры показателей качества электроэнергии специализированным прибором-анализатором. На основании полученных данных определяются точные характеристики и конфигурация оборудования для фильтрации высших гармоник и компенсации реактивной мощности.