Энергосбережение как эффект компенсации гармоник в установках с частотно-регулируемыми приводами

  В настоящее время значительно растет число электродвигателей, работающих под управлением частотного преобразователя (ЧП). Безусловно, ЧП позволяет значительно повысить эффективность работы электродвигателя и улучшить рабочие характеристики. Именно, поэтому ЧП являются одним из наиболее востребованных элементов построения современной системы управления на базе электродвигателей. Однако, применение ЧП также вызывает ряд факторов, негативно влияющих на качество электросети и работу электронных устройств. Основными негативными факторами являются значительное искажение тока и напряжения электросети, увеличение значений гармонической составляющей тока и напряжения и т.д.

Входной пассивный фильтр компенсации гармоник

Данная проблема наиболее актуальна для потребителей использующих электродвигатели большой мощности с частотно-регулируемым приводом (более 50 кВт), к которым можно отнести: крупные машиностроительные предприятия, имеющие широкий парк обрабатывающего оборудования (станки, прокатные станы, индукционные печи и т.д.), нефтегазовый комплекс, предприятия ЖКХ (насосные станции перекачки воды, ЦТП и т.д.) и другие. Отмеченные потребители вынуждены увеличивать затраты на электроэнергию по причине повышающих коэффициентов, вводимых энергетическими компаниями-поставщиками электроэнергии за несоблюдение стандартов потребления, а также платить за чрезмерно потребляемую электроэнергию, вызванную потерями в электросетях при гармонических искажениях токов и напряжений.

На сегодняшний день в России не существует эффективных недорогих систем компенсации гармонической составляющей (компенсации гармоник, фильтрации гармоник) и выравнивания тока и напряжения в сети с ЧП, т.е. приведение качества электроэнергии в соответствии с требованиями ГОСТ – 13109-97. Основными методами компенсации гармоник на сегодняшний день являются УКРМ (установки компенсации реактивной мощности) и дорогостоящие активные входные фильтры. Бесспорно, указанные установки достаточно эффективны и в зависимости от режимов работы могут обеспечить очень высокие показатели, однако их стоимость чаще всего не оправдывает целесообразность внедрения.

 ООО «Технический центр «Виндэк» является разработчиком и производителем входного пассивного фильтра компенсации гармоник (фильтрации гармоник).

 Основной функцией входного пассивного фильтра производства ТЦ «Виндэк» является значительное снижение искажения форм кривых тока и напряжения, получаемых, например, от частотных преобразователей, что позволяет привести качество электроэнергии в сети в соответствии с требованиями ГОСТ, а также даёт возможность компенсировать реактивную мощность традиционными способами.

Следствием физических процессов фильтрации гармоник при использовании входного пассивного фильтра является значительное снижение потребляемой электроэнергии. Экономия может достигать 15%. Необходимо отметить, что это экономия не реактивной мощности (компенсация реактивной мощности), а экономия активной потребляемой энергии. Данный фактор, несомненно, является одним из стимулирующих факторов для внедрения оборудования, т.к. позволяет получить окупаемость затрат на внедрение устройства на уровне 0,5 – 1 год.

Последние тенденции развития энергетической отрасли в России показывают переход к энергосбережению, что в будущем будет стимулироваться различными налоговыми послаблениями для предприятий, активно внедряющих энергосберегающие технологии.

Ниже приводится перечень преимуществ, которые дает пассивный входной фильтр:

• обеспечивает соответствие качества энергосети требованиям и стандартам ГОСТ (снижение и выравнивание гармонической составляющей, фильтрация гармоник значительное уменьшение искажения синусоидальной кривой);
• экономия активной потребляемой электроэнергии до 15% в зависимости от условий эксплуатации (возможность гораздо большей экономии с учетом реактивной мощности);
• защита трансформаторов, электродвигателей и питающих кабелей от перенапряжения и сгорания, как следствие отсутствие необходимости замены;
• значительное снижение реактивной мощности (значительная экономия для промышленных предприятий);
• снижение тока нейтрали и напряжения нейтраль-земля;
• снижение эксплуатационных расходов и необходимости постоянного обслуживания оборудования;
• высокая степень надежности;
• широкая гамма фильтров компенсации гармоник с максимальным значением тока до 1000 А;
• работа с КПД 99%, позволяет экономить электроэнергию за счет снижения потерь от протекания токов высших гармоник;
 

Без использования входного пассивного фильтра	С использования входного пассивного фильтра
Форма напряжения и тока на выходе ВПФ / входе ЧП	Форма сетевого напряжения и тока
Спектр напряжения и тока на выходе ВПФ /входе ЧП	Спектр сетевого напряжения и тока
Спектр напряжения и тока на выходе ВПФ /входе ЧП	Спектр сетевого напряжения и тока

 Входной пассивный фильтр (ВПФ) является универсальной системой фильтрации гармоник, стыкуемой с различными потребителями без необходимости предварительной настройки и наладки; поставляется в готовом виде, что обеспечивает легкость монтажа и подключения.

 Подробнее с эффективностью работы входного пассивного фильтра компенсации гармоник можно ознакомиться здесь