Seguridad INOMAX Filtro armónico pasivo THDI < 5% Y THDI < 10% Filtro de potencia pasivo Metalúrgico

Introducción a los filtros armónicos

Los filtros armónicos, como los superhéroes, protegen sus sistemas de energía, luchando contra armónicos dañinos que pueden dañar la calidad de su suministro de energía.Hay dos tipos principales de estos protectores: filtros armónicos activos y filtros armónicos pasivos.

Comprender las armónicas y su impacto en los sistemas eléctricos

Los armónicos en los sistemas de energía eléctrica se refieren a corrientes o voltajes con frecuencias que son múltiplos enteros de la frecuencia de potencia fundamental.el segundo armónico sería de 120 HzLa electricidad suministrada a una propiedad puede no ser siempre "limpia" y las propiedades pueden experimentar armónicos.como dispositivos electrónicos que absorben corriente en pulsos en lugar de una onda suave.

Este cambio repentino en el flujo de corriente inyecta corrientes armónicas en su sistema de energía, lo que puede causar varios problemas de calidad de energía.desequilibrios de voltaje o corriente en las fases eléctricasSe pueden notar estos problemas a través de señales como luces parpadeantes, transformadores sobrecalentados,y los quebraderos que vuelan con frecuencia,.

El estado de los armónicos en su sistema es representado por la distorsión armónica total (THD), una medida de todos los efectos armónicos.Normalmente se mide hasta el múltiple 50 de la frecuencia base del sistema de energía., que es 3 kHz o, según algunas pautas, el 40o múltiplo (2,4 kHz).

La mala calidad de la energía debido a los armónicos puede causar varios problemas, tales como:

Aumento del consumo de energía que conduce a mayores facturas de instalación y servicios públicos.
Sobrecalentamiento del equipo.
Disminución de la rentabilidad.
Daños potenciales en su equipo.
Sobrecalentamiento en conductores neutros y transformadores de distribución.
Disminución de la fiabilidad y la vida útil del equipo.
Aumento de las solicitudes de mantenimiento y tiempo de inactividad.
Costos de electricidad más altos.

Estas frecuencias adicionales distorsionan la onda senoidal CA en un circuito eléctrico y pueden tener consecuencias graves, incluyendo reducir la vida útil de su equipo.Ahora que hemos discutido los efectos de los armónicos en sus sistemas de energía vamos a discutir cómo los filtros armónicos pueden ayudar a abordar estos problemas.

Fundamentos del filtro armónico activo

Los filtros armónicos activos (AHF) presentan una respuesta moderna al problema de las distorsiones armónicas en los sistemas de energía.Una unidad central de procesamiento (CPU) genera entonces una corriente armónica que se opone al espectro medidoIntroduce esta corriente contraactiva en el sistema en tiempo real, neutralizando efectivamente todos los armónicos existentes.

Podemos clasificar los filtros activos en tres tipos, cada uno con sus ventajas únicas:

Los filtros activos de derivación:

Estos se conectan paralelamente a la carga y estiman la corriente armónica de la carga.
Los filtros activos de serie:

Estos se conectan en serie al sistema de energía e inyectan un voltaje que anula el voltaje armónico en el sistema.
Los principales beneficios de los filtros activos se encuentran en su capacidad para mejorar el factor de potencia.haciéndolos una solución sofisticada para el filtrado armónicoLos filtros activos pueden adaptarse a las influencias armónicas cambiantes y filtrar múltiples frecuencias armónicas simultáneamente.Emplean sofisticada electrónica de potencia y algoritmos de control para disminuir dinámicamente la distorsión armónica, inyectando corrientes compensatorias en el sistema de energía, lo que resulta en un suministro de energía más limpio y estable.

Los filtros activos tienen varias ventajas sobre los filtros pasivos:

Pueden erradicar múltiples armónicos simultáneamente.
Se adaptan a los cambios en la frecuencia del sistema eléctrico y el espectro armónico.
No crean problemas de resonancia en el sistema de energía, a diferencia de los filtros pasivos.
Generan activamente una corriente de compensación inversa que anula varios componentes armónicos, mejorando así los parámetros de calidad de la energía, como la regulación del voltaje y el desequilibrio.
Los AHF, también conocidos como filtros de potencia activa (APF, por sus siglas en inglés), representan una nueva generación de equipos electrónicos de potencia.

Los AHF son adaptables y pueden responder a una amplia gama de frecuencias armónicas,lo que los convierte en una solución versátil para varias configuraciones de sistemas de energíaLas fluctuaciones de voltaje y los armónicos pueden desencadenar perturbaciones de la red y dar lugar a sobrecalentamiento y aumento de las facturas de energía.que produzca un resultado superior al 5% de distorsión armónica total (THD) en todo el rango de carga, mejorando el factor de potencia y equilibrando la carga en las tres fases si es necesario.

Con su naturaleza adaptativa y tecnología superior, los filtros armónicos activos proporcionan una solución eficaz a los desafíos planteados por las distorsiones armónicas en los sistemas de energía.Ahora vamos a ver los fundamentos de los filtros armónicos pasivos y su comparación con los filtros armónicos activos.

Fundamentos del filtro armónico pasivo

Los filtros armónicos pasivos (PHF, por sus siglas en inglés) funcionan según los principios básicos de la teoría del circuito eléctrico. Utilizan resistencias, inductores y condensadores para eliminar frecuencias no deseadas.Estos componentes trabajan juntos de diferentes maneras para crear un efecto de filtración específico.

El éxito de un PHF en la eliminación de armónicos depende en gran medida de su diseño y posición dentro del sistema de energía.y capacidad para crear el efecto de filtración deseadoPara la mejor eliminación armónica, debe colocar el filtro cerca de la fuente armónica.

El trabajo de un PHF es permitir ciertas frecuencias y bloquear otras. Lo logra utilizando las respuestas únicas de condensadores e inductores a diferentes frecuencias.Los PHF están diseñados para "atrapar" frecuencias armónicasEsto se logra haciendo que la impedancia del filtro sea alta en las frecuencias armónicas y baja en la frecuencia base.

Hay varios tipos de PHF, cada uno con su respuesta única a la frecuencia y configuraciones de circuitos.

Filtros de sintonía única
Filtros de doble sintonía
Filtros de paso alto
Aunque los PHF son relativamente simples y rentables, no ofrecen la flexibilidad de los filtros armónicos activos (AHF).

Los PHF utilizan componentes pasivos como reactores y condensadores, que están sintonizados a una frecuencia específica para filtrar una parte armónica particular y reducir los armónicos resultantes.También compensan la potencia reactivaAhora comparemos estos con sus contrapartes activas.

Comparación de la eficiencia
Varios factores pueden influir en la eficiencia de los filtros armónicos activos (AHF) y los filtros armónicos pasivos (PHF), incluidas las frecuencias armónicas específicas en el sistema, las condiciones de carga,Tanto los AHF como los PHF desempeñan un papel crucial en la reducción de armónicos en los sistemas de energía, pero funcionan de manera diferente y ofrecen diferentes niveles de eficiencia.Exploremos cómo estas diferencias afectan su eficiencia.

Aquí hay algunas diferencias clave entre AHF y PHF:

Los AHF pueden reducir múltiples frecuencias simultáneamente.
Los PHF suelen filtrar armónicos individuales.
Los AHF pueden adaptarse activamente a los cambios en la corriente armónica de la red eléctrica dentro de un cierto rango.
Los PHF sólo pueden reducir los armónicos de órdenes fijos (3,5,7) dentro de un cierto rango de frecuencia.
Cuando se trata de seguridad, los AHF evitan la sobrecarga cuando se alcanza el límite del filtro activo, a diferencia de los PHF. Además, si un AHF queda incapacitado, no afectará a los motores para los que optimiza la potencia.Esto nos lleva a una consideración importante al comparar los dos.

Por lo tanto, aunque tanto los AHF como los PHF desempeñan sus funciones y ofrecen beneficios, está claro que los AHF ofrecen una eficiencia y seguridad superiores en la gestión de las distorsiones del sistema de energía.

Comparación de los costes

Decidir entre los filtros armónicos activos (AHF) y los filtros armónicos pasivos (PHF) es vital para su negocio porque vienen con diferentes implicaciones de costos.

A primera vista, los AHF pueden parecer más caros para una aplicación de un solo accionamiento. Sin embargo, su rentabilidad aumenta a medida que aumenta el número de cargas no lineales.Esto sucede porque un AHF puede corregir múltiples cargas, por lo que es una opción más económica a largo plazo.

Por el contrario, los PHF suelen ser más rentables para aplicaciones con una carga grande, única y no lineal.si la salida constante tiene la mayor importanciaA pesar del mayor costo inicial, los AHF pueden reducir significativamente los gastos energéticos y garantizar una producción constante, mejorando el ingreso neto de su empresa.

Debe considerar factores como las frecuencias armónicas específicas de su sistema, las condiciones de carga y el diseño y la ubicación de los filtros al decidir entre AHF y PHF.

Si bien debe considerar la inversión inicial y los costos de mantenimiento futuros, también es crucial tener en cuenta las necesidades específicas de su sistema de energía al decidir entre AHF y PHF.Vamos a cambiar nuestro enfoque al aspecto de mantenimiento de estos filtros.

Mantenimiento

Tanto los filtros armónicos activos como los armónicos pasivos presentan ventajas y desventajas únicas en lo que respecta al mantenimiento.causando sobrecalentamiento y planteando desafíos en el dimensionamiento debido a la imprevisibilidad de su impacto.

Algunos PHF modernos, que los técnicos instalan en el lado frío de los sub-paneles eléctricos y aplicaciones en tierra, son pasivos e inductivos.Estos dispositivos no requieren componentes eléctricos de terceros, eliminando la necesidad de mantenimiento.

Los filtros armónicos activos (AHF), también conocidos como unidades de corrección armónica (HCU), ofrecen una solución más sofisticada para gestionar las distorsiones del sistema de energía.Los AHF pueden adaptarse y reaccionar a un amplio espectro de frecuencias armónicasEsta adaptabilidad las convierte en una solución flexible para diversas configuraciones de sistemas de energía.

Un sistema de filtro armónico activo consta de tres partes principales:

- Un módulo que detecta las armonías
- Un módulo de control.
- Un módulo de puente del inversor

Sin embargo, el mantenimiento de los AHF no es tan sencillo.su complejidad y la incorporación de la electrónica de potencia podrían requerir un mantenimiento más frecuenteLa frecuencia específica de este mantenimiento depende en gran medida del modelo AHF y de las instrucciones del fabricante.

Por otro lado, los filtros pasivos emplean un método más lento conocido como conmutación de contactores.Disminución del efecto de filtración armónica.

En términos de costes de explotación:

Los filtros armónicos activos podrían acarrear mayores costes debido a la necesidad de un monitoreo y mantenimiento constantes.Los controles y ajustes periódicos son cruciales para garantizar que el filtro siga funcionando de manera óptima a medida que las condiciones del sistema de energía cambian con el tiempo.
La instalación de un filtro armónico pasivo en cada unidad puede ser un método de compensación menos intrusivo, ya que no requiere ningún mantenimiento continuo.
Después de analizar los aspectos de mantenimiento, la siguiente consideración es la adaptabilidad y flexibilidad de estos filtros.