فیلتر هارمونیک خازنی پله 25 کیلووار ، مدل PKR-400/7/25 : 

فیلتر هارمونیک چیست ؟

در سیستم‌های قدرت، هارمونیک‌ها مؤلفه‌هایی با فرکانس متفاوت و بالاتر از فرکانس اصلی شکل موج ولتاژ یا جریان هستند که به عنوان نویز در خط برق در نظر گرفته میشوند.

هارمونیکها در سیستم قدرت ناخواسته هستند و در اثر عواملی مانند بارهای غیرخطی شبکه برق به وجود می‌آیند.

اغلب، هارمونیک‌های موجود در سیستم قدرت را می‌توان به دو نوع هارمونیک ولتاژ و هارمونیک جریان دسته‌بندی کرد.

حذف هارمونیک‌ها در سیستم‌های قدرت با استفاده از فیلتر هارمونیک بسیار ضروری است،

در غیر این صورت، اتصالات موجود برای کنترل بارهای غیرخطی نیاز به طراحی مجدد دارد که عملاً ناممکن است و هزینه‌های بسیار زیادی به همراه خواهد داشت.

یکی از عوامل اصلی هارمونیک‌های جریان درایوهای سرعت متغیر (VSD) است که بار غیرخطی نامیده میشوند.

به طور مشابه، هارمونیک ولتاژ به طور کلی به دلیل ایجاد اعوجاج ولتاژ در اثر هارمونیک‌های جریان از طریق امپدانس منبع اتفاق می‌افتد.

فیلتر هارمونیک (Harmonic Filter)  :

دستگاه و تجهیزی برای کاهش هارمونیک‌ها به محدوده قابل قبول طبق استانداردهای موجود در یک سیستم قدرت است.

این فیلتر در نقاط استراتژیک مدار عملیاتی برای حذف یا کاهش اعوجاج هارمونیک و تشدید (رزونانس) استفاده میشود.

به طور کلی، اعوجاج هارمونیک میتواند به دلیل اضافه‌جریان داخل و خارج از لوازم خانگی ایجاد شود.

فیلترهای هارمونیک از هارمونیک‌های زیاد و بدین ترتیب، از آسیب تجهیزات جلوگیری میکنند و هزینه‌های عملیاتی را کاهش میدهند.

بنابراین، از این تجهیزات در صنایع مختلف مانند گرمایش و تهویه هوا، نفت، گاز، معدن، فاضلاب و… برای جلوگیری از آسیب قطعات یا کاهش هزینه مصرف برق مصرف‌کنندگان عمده استفاده میشوند.

فیلتر هارمونیک را می‌توان با مجموعه‌ای از قطعات الکترونیکی مختلف مانند مقاومت‌ها، خازن‌ها و سلف‌ها برای جلوگیری از جریان‌های هارمونیک غیرضروری و انتقال آن‌ها به زمین طراحی کرد.

این فیلترها عمدتاً برای جلوگیری از هارمونیک‌های فرکانس‌های خاصی طراحی شده‌اند که بزرگ‌تر از فرکانس اصلی هستند.

کار اصلی فیلتر هارمونیک کاهش اعوجاج از طریق انحراف جریان‌های هارمونیک در خطوطِ با امپدانس کمتر است.

این فیلترها در فرکانس پایه خازنی هستند، بنابراین برای تولید توان راکتیو لازم از طریق مبدل‌ها و همچنین برای اصلاح ضریب توان نیز استفاده میشوند.

انواع فیلتر هارمونیک :

فیلترهای هارمونیک بر اساس :

• ولتاژ اعمال‌شده،
• توان نامی،
• تکفاز
• سه‌فاز بودن

و سایر پارامترهای مختلفی که به بار بستگی دارد، به انواع مختلفی دسته‌بندی میشوند.

این فیلترها تجهیزات بسیار مؤثری هستند که از اتلاف توان ناشی از هارمونیک جلوگیری میکنند.

 2 نوع فیلتر هارمونیک وجود دارد :

1. اکتیو
2. پسیو

تفاوت عمده این دو در اجزا و قطعات مورد استفاده در طراحی فیلتر است.

فیلتر هارمونیک اکتیو     :   یا فعال از اجزای اکتیو مانند آی‌سی‌ها (IC)، بی‌جی‌تی‌ها (BJT)، آی‌جی‌بی‌تی‌ها (IGBT) و ماسفت‌ها (MOSFET) استفاده میکند،

 فیلتر هارمونیک پسیو  :   یا غیرفعال از قطعات پسیو مختلفی مانند مقاومت‌ها، خازن‌ها و سلف‌ها ساخته میشود.

فیلترهای هارمونیک اکتیو :

فیلترهای اکتیو به راحتی میتوانند هارمونیک‌های خط برق را بدون وابستگی به توان راکتیو فرکانس پایه تغییر دهند.

این فیلترها از یک روش بسیار خوب بهره میبرند که در آن، فیلتر از مؤلفه‌های هارمونیکی که خود تولید کرده استفاده و آن را به خط برق تزریق میکند تا هارمونیک‌های غیرضروری را لغو کند.

در مقایسه با فیلترهای اکتیو، فیلترهای هارمونیک پسیو هارمونیک‌ها را به راحتی در خط برق حذف میکنند، اما طراحی آن‌ها دشوارتر است.

زیرا طراح باید این فیلترها را بر اساس الزامات توان راکتیو برای بار طراحی کند. بنابراین، در آن شرایط طراحی فیلتر پسیو آسان نیست و باعث عملکرد ضعیف برای شرایط بار خاص میشود.

فیلترهای هارمونیک پسیو :

فیلترهارمونیک خازنی 12.5 کیلووار-7درصد- PKC

فیلترهای هارمونیک پسیو به راحتی در دسترس هستند و اغلب در موارد مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند.

این فیلترها از اجزای پسیو معمولی مانند خازن‌ها، مقاومت‌ها و غیره برای ساخت مدار بانک ساخته شده‌اند و مدار آن‌ها عمدتاً به گونه‌ای طراحی شده است که در مقایسه با هارمونیک‌های غیرضروری در فرکانس تشدید مشابهی کار کند.

این فیلترها هارمونیک‌های غیرضروری را مسدود و از بار نهایی یا دستگاه محافظت میکنند.

چهار نوع فیلتر هارمونیک پسیوِ فیلتر بالاگذر، فیلتر سری، فیلتر نوع C و فیلتر میان‌گذر بیش از سایر فیلترها استفاده میشود.

فیلتر هارمونیک خازنی پله 25 کیلووار ، مدل PKR-400/7/25  :

فیلتر هارمونیک خازنی 25 کیلووار پرتوخازن، مدل PKR-400/7/25  جهت بلوک هارمونیک ها در مسیر پله خازنی با توان 25 کیلووار و نسبت راکتانس 7 درصد خازن همان پله ،

باید در انتخاب خازن سری با فیلتر هارمونیک پارامترهای مختلف شبکه نظیر THD  ولتاژ و جریان مد نظر باشدو حتما در انتخاب خازن مناسب از نظر سطح ولتاژ عایقی و ظرفیت آن دقت کافی اعمال گردد ،

ولتاژ خط به خط شما برای استفاده از این تجهیز باید حداکثر 400 ولت اسمی باشد با قرارگیری این سلف (راکتور  یا فیلتر هارمونیک خازنی ) در مسیر خازن ،

موجب میشود که خازن ولتاژ 430 ولت را متحمل شود و در این حالت باید در انتخاب خازن دقت شود.

برای اینکه ترکیب پله خازنی که مجموعه خازن و سلف می باشد، 25 کیلووار خروجی دهد ( تقریبا) پیشنهاد میشود که با این سلف  خازن28.1-440 سری شود

یعنی خازنی که دارای 28.1 کیلووار خروجی در سطح ولتاژ 440 ولت باشد که در قرار گیری با سلف 430 ولت روی آن اعمال میشود و حدود 26 کیلووار از خازن خروجی داریم

که چون تلفات سلف هم 7 درصد است ،نهایتا پله ما  25 کیلووار اسمی  خروجی به شبکه مبدهد.

مورد دیگر مفهوم نسبت  7 درصد است ، که منظور نسبت راکتانس سلف به خازن میباشد و ربطی به درصد هارمونیکهای موجود درشبکه ندارد ، اشتباهی که بسیار مرتکب میشوند.

نكته :

فیلتر هارمونیک خازنی 25 کیلووار پرتوخازن، مدل PKR-400/7/25 جهت بلوک هارمونیک ها در مسیر پله خازنی با توان25 کیلووار و نسبت راکتانس 7 درصد خازن همان پله ،

باید در انتخاب خازن سری با فیلتر هارمونیک پارامترهای مختلف شبکه نظیر THD  ولتاژ و جریان مد نظر باشدو حتما در انتخاب خازن مناسب از نظر سطح ولتاژ عایقی و ظرفیت آن دقت کافی اعمال گردد.

تفاوت بین توان اکتیو و راکتیو چیست؟

مزایای فیلتر هارمونیک :

• این فیلترها هارمونیک‌ها در یک سیستم قدرت را کاهش میدهند.
• جریان منبع تغذیه را افزایش میدهند.
• این فیلترها بهترین عملکرد را برای حفظ ایمنی سیستم ارائه میدهند.
• این فیلترها بازده انرژی را برای ایمن نگه داشتن و افزایش عمر سیستم قدرت فراهم میکنند.
• از طریق هارمونیک‌های کنترل‌شده در منبع تغذیه، این فیلترها هزینه قبض برق را کاهش میدهند.
• فیلترهای هارمونیک اکتیو کمک میکنند تا بارها بتوانند حداکثر مصرف برق را داشته باشند.
• این فیلترها مزایای زیادی را در یک سیستم واحد ارائه میدهند. در مقایسه با فیلترهای اکتیو، فیلترهای ترکیبی گران نیستند و مزیت ترکیبی از فیلترهای اکتیو و پسیو را فراهم میکنند.
• هنگام اتصال فیلترهای اکتیو می‌توان هزینه‌های تعمیر و نگهداری را کاهش داد.
• فیلترهای نوع هارمونیک ترکیبی (هیبریدی) برای بالا بردن ضریب توان و اصلاح هارمونیک استفاده میشوند.

معایب فیلترهای هارمونیک :

• ویژگی‌های فیلتر به شدت از طریق امپدانس منبع تحت تأثیر قرار می‌گیرد.
• در سمت منبع، تقویت جریان‌ها در فرکانس‌های ثابت به دلیل تشدید موازی بین فیلتر پسیو و منبع قابل مشاهده است.
• جریان هارمونیک شدید جریان‌ها به فیلتر پسیو به دلیل اعوجاج ولتاژ از طریق رزونانس سری ممکن توسط منبع رخ می‌دهد.
• طراحی فیلتر اکتیو برای یک منبع جریان با سرعت پاسخ جریان سریع بسیار دشوار است.
• هزینه اولیه و راه‌اندازی آن‌ها و همچنین، هزینه عملکرد آن‌ها بالاست.
• اندازه فیلتر پسیو به دلیل خازن‌های AC با اندازه بالا، بزرگ است.
• سیستم کنترل بسیار پیچیده است و حفاظت حین عملیات کاهش می‌یابد. هنگامی که عملکرد فیلتر اکتیو به دلیل شرایط خاصی که دارد متوقف می‌شود، فیلتر پسیو آسیب می‌بیند.

کاربردهای فیلتر هارمونیک :

• درایوهای فرکانس متغیر
• درایوهای سروو
• آب و فاضلاب
• گاز و نفت
• تهویه مطبوع
• ماشین‌آلات خودکار
• دستگاه‌های صنعتی
• ماشین‌آلات چاپ و بسته‌بندی
• صنایع معدنی
• اتوماسیون

Capacitive harmonic filters-DATASHEET

Capacitive harmonic filters-DATASHEET-2

فیلترهارمونیک خازنی 25 کیلووار-7درصد

محصولات مرتبط :

فیلترهارمونیک خازنی 25 کیلووار-7درصد

فیلترهارمونیک خازنی 12.5 کیلووار-7درصد

مقاله های مرتبط :

بانک خازنی – ساخت بانک خازنی

تاثیر هارمونیک ها بر عملکرد موتورها و ژنراتورها، ترانسفورماتورها، خازن ها