Existuje několik možností, jak zmírnit problémy harmonických v energetických systémech. Bohužel neexistuje žádné řešení, které by vyhovovalo všem aplikacím. Klíčem je detekovat a vybrat správnou možnost pro vaše potřeby. Neschopnost těchto nežádoucích elektrických proudů může vést k problémům od přehřátí vodičů a neutrálních transformátorů až po neefektivní provoz elektronických zařízení. Neočekávané alarmy variabilní frekvenční jednotky (VFD), problémy PLC a počítačových bloků jsou běžné problémy, které pocházejí z přebytku harmonických v distribučním systému.
Chcete -li určit nejlepší řešení, jak zmírnit nežádoucí harmonické, začněte zkoumáním zařízení, o kterém máte podezření, že generuje nejvíce harmonické proudy. Většinu času se jedná o variabilní frekvenční ovladače (VDF). K měření a analýze frekvencí a amplitud harmonických použijte měřicí zařízení. Je to mnohem jednodušší, než to zní. Analyzátory a rekordéry elektrické kvality měří a zaznamenávají tyto hodnoty, vypočítají zkreslení 60 Hz sinusové vlny vytvořené harmonickými a umožňují stahování dat do počítače, aby provedly hlubší analýzu. Klíčovým parametrem, který vypočítá toto analytické zařízení, je celkové harmonické zkreslení (THD). TDH se vypočítá pro napětí i proud. Jakmile je proces měření dokončen.
Jaký je nejlepší způsob, jak postupovat s měřením nezbytných hodnot? Měření pouze množství THD v okamžiku a získání filtru ke zmírnění těchto harmonických proudů pravděpodobně není nejlepším řešením. Důvodem je to, že frekvence a velikost harmonických proudů, které jsou vytvářeny VFD, se obvykle liší, protože se mění zatížení v měniči. Například daný VFD může vytvořit mnoho harmonických relativně nízké velikosti, když je nabitý lehce, ale produkovat výraznější harmonické frekvence s těžkým zatížením. Pokud jsou harmonická data zaznamenána pouze jednou po relativně krátkou dobu, je pravděpodobné, že údaje, které potřebujete, uniknou.
Harmonické filtry, okenice a další zařízení používaná ke zmírnění harmonických byly navrženy tak, aby pracovaly s určitými harmonickými a za určitých provozních podmínek. Při výběru harmonického filtru ke zmírnění generovaných harmonických, když je VFD lehce nabitý, je pravděpodobné, že při nákupu harmonického filtru skončí chyba. Možná zjistíte, že nejzávažnější problémy jsou generovány jindy během provozu závodu.
Pokud chcete zmírnit problémy s harmonickými, postupujte podle těchto kroků:
1. Identifikujte jakékoli podezřelé nelineární zařízení (VFD jsou typické), o kterých se domníváte, že způsobují, že do distribučního systému proudí nežádoucí harmonické.
2. Nakonfigurujte analyzátor nebo rekordér kvality elektřiny pro zaznamenávání dat. Připojte nástroj v bodě, kde se VFD připojuje k jiným zatížením v systému. Tento bod je to, co se v průmyslových zařízeních označuje jako běžný vazební bod (PCC). Ačkoli některé rekordéry mohou být trvale nainstalovány, má smysl používat připojený přenosný analyzátor a bezpečně jej umístit do příslušné elektrické skříňky po dobu trvání rekordní studie.
3. Při připojení a odpojení tohoto typu vybavení se vždy ujistěte, že si zachovejte opatření elektrické bezpečnosti.
4. Zaznamenejte data pro alespoň jeden cyklus rostlin, abyste zajistili, že vaše data zachycují události nejzávažnějších harmonických. Získejte záznamy o operacích a procesech rostliny během tohoto cyklu a porovnejte je s zaznamenanými daty.
5. Stáhněte si data do PC a pokračujte v jeho analýze pomocí analyzátoru. Dále sledujte harmonické vytvořené v různých časech během provozu pohonu. Porovnejte data harmonických s provozními údaji rostliny. Zeptejte se na otázky, například: „Během toho, které události a operace závodu vytvářejí největší zkreslení harmonických?“ "Jaké je výstupní zatížení mého VFD v té době?" Toto bude pravděpodobně provozní bod VFD, ve kterém budou harmonické opraveny.
IEEE doporučuje, aby celkové harmonické zkreslení (THD) základní frekvence 60 Hz v tomto PCC nepřesáhlo 5% napětí. Použití nápravné opatření.
6. Pokud je to možné, pokuste se vztahovat jakékoli problémy závodu, který se vyskytuje během registrace harmonických dat s hodnotami THD a harmonickými úrovněmi v té době. Například, pokud PLC vytvoří falešný alarm s vysokou teplotou v zařízení současně se změnou zatížení ve VFD a velký motor začíná v závodě, možná jste objevili svůj harmonický problém. Vaše odpověď může být aplikace filtru, který byl navržen pro konkrétní zatížení VFD.
7. Nakonec spolupracujte s výrobcem VFD, který má problém vybrat nejlepší způsob, jak zmírnit harmonické. Prostřednictvím řady otázek a technické analýzy vám váš poskytovatel VFD pomůže určit nejlepší řešení a poskytne jej za účelem zmírnění nežádoucích harmonických.
