Конденсаторные установки АКУФ, АУКРМФ с фильтрами гармоник

Анонс: АКУФ, АУКРМФ и УКМФ, УКРМФ на отечественном рынке. Фильтры высших гармоник в АКУФ, АУКРМФ 0.4 кВ. Фильтрация гармоник в АКУФ, АУКРМФ 0.4 кВ дросселями. Пассивные фильтры гармоник в АКУФ, АУКРМФ 0.4 кВ.

АКУФ, АУКРМФ – маркетинговая интерпретация обозначения Установки Конденсаторной с регулированием генерации реактивной энергии по Мощности (Реактивной Мощности) и Фильтром высших гармоник (УКМФ или УКРМФ) (см. более подробно о маркетинговых обозначениях технических средств компенсации реактивной мощности в этом материале, о расшифровке аббревиатур конденсаторных установок здесь).

В предложениях различных отечественных производителей, в том числе собирающих УКМФ или УКРМФ из импортных комплектующих, буква «А» в АКУФ, АУКРМФ расшифровывается, как Автоматическая. В то же время, отсутствие в обозначении буквы «Т» (с управлением генерацией Тиристорными ключами) свидетельствует о подключении/ отключении ступеней электромеханическими контакторами, а фильтровые релейные АКУФ, АУКРМФ 0.4 кВ в своем подавляющем большинстве комплектуются пассивными фильтрами высших гармоник.

Фильтры высших гармоник в АКУФ, АУКРМФ 0.4 кВ.

Все фильтры высших гармоник в релейных УКМФ или УКРМФ (АКУФ, АУКРМФ) «резонансные» пассивного типа и ориентированы на защиту:

• конденсаторов батарей-ступеней от перегрузки по току, возникающему из-за снижения сопротивления конденсаторов при увеличении частоты Х_с = 1/(2π*f*C) /прим. π - число Пи/;
• электронных систем управления в сети от бросков тока и высокочастотных перенапряжений, характерных для переходных процессов при включении конденсаторной батареи с кратковременным резким снижением напряжений фаз почти до нуля с последующим восстановлением.

Фильтрация гармоник в АКУФ, АУКРМФ 0.4 кВ дросселями.

Наиболее экономичной по инвестициям является фильтровая установка, в которой последовательно с конденсаторной батареей к сети подключена индуктивность – дроссель, что формирует L-C колебательный контур батарея-дроссель, который настраивается на резонансную частоту (134 Гц, 189 Гц) ниже, чем частота канонической гармоники с наибольшей амплитудой искажений по току и напряжению.

Фильтровая дроссельная АКУФ, АУКРМФ 0.4 кВ на частотах ниже резонансной выполняет свою основную функцию – компенсации реактивной мощности, а на частотах выше резонансной имеет индуктивных характер и подавляет характеристические гармоники порядка 3, 5, 7, отчасти 11 и 13. Резонансные частоты для фильтрации гармоник подбираются по нормам и требованиям IEC 61642 (более детально о терминологии, нормах и требованиях IEC 61642 в этом материале) и с учетом особенностей конкретной сети по анализу спектрального анализа при энергоаудите объекта – fрез 134 Гц используется при наибольших гармонических искажениях на 3-й гармонике, fрез 189 Гц IEC 61642 считает оптимальной для промышленных сетей 0.4 кВ, засоряемых 5-й гармоникой и т.д.

Пассивные фильтры гармоник в АКУФ, АУКРМФ 0.4 кВ.

Более дорогими, но и более эффективными по сглаживанию гармонических искажений являются пассивные фильтры-модуля с последовательным, параллельным, иногда последовательно-параллельным подключением индуктивности, собственной емкости и резисторов. При последовательном подключении индуктивности, емкости, резистора модуль работает аналогично контуру дроссель-конденсаторная батарея, при параллельном – блокирует гармоники на резонансной и близких к ней частотах, выступая в роли фильтра-пробки.

Резонансные частоты для любых (условно) автономных фильтров с последовательным, параллельным или параллельно-последовательным соединением индуктивности, емкости, резисторов подбираются аналогично частотам фильтровых дроссельных АКУФ, АУКРМФ по IEC 61642 и результатам спектрального анализа конкретной сети с ее спецификой режима работы и характера нагрузки.

Как дросселя, так и условно автономные пассивные фильтры высших гармоник в АКУФ, АУКРМФ 0.4 кВ повышают напряжение на конденсаторах и, соответственно, увеличивают объемы генерации реактивной мощности (более детально о напряжении конденсаторов и реактивной мощности установок с пассивными фильтрами здесь), что нужно учитывать при выборе, как конденсаторов для батарей-ступеней, так и расчете установки (см. актуальный расчет экономической целесообразности компенсации реактивной мощности в этом материале).