Kaip apskaičiuoti harmonikų filtrą

Elektros tiekimo sistemose, veikiančiose kintamuoju srovės (AC) tinklu – pavyzdžiui, pagrindiniame elektros tiekimo tinkle – netinkamos (nelinearinės) apkrovos gali grąžinti dalį galios atgal į kabelius. Ši grįžtamoji galia paprastai pasireiškia harmonikais – originalios AC bangos dažnio kartotiniais. Harmonikų sukeltas įtampos iškraipymas ir per didelės srovės žemės ryšiuose gali pakenkti įrangai, todėl juos būtina pašalinti naudojant harmonikų filtrą.

Harmonikų filtro struktūra

Filtras susideda iš galingo kondensatoria, prijungto serijiniu deriniu su derinimo reaktoriu. Abu komponentai įrengiami tarp maitinimo linijos ir žemės. Filtravimo parametrus nustato konkretus elektros tinklas, kuriame reikia pašalinti harmonikus.

Skaičiavimo žingsniai

Žingsnis 1

Naudojant harmonikų analizatorių, išmatuokite 30 % apkrovos sąlygomis apkrovos galingumą LD (kW) ir galios faktorių PF.

Žingsnis 2

Apskaičiuokite fazės kampus tiek faktiniam, tiek norimam galios faktoriui (dažniausiai siekiama PF = 0,97):
PA_actual = arccos(PF)
PA_desired = arccos(0,97)

Žingsnis 3

Raskite reikiamą reaktinį galią (kVAR), kad PF pakiltų iki 0,97:
kVAR = LD × (tan(PA_actual) – tan(PA_desired))

Žingsnis 4

Apskaičiuokite kondensatoriaus talpą, reikalingą filtrui:
C = kVAR / ((KV)^2 × 2 × π × f × 0,001)
Kur KV – linijos įtampa kilovoltų, f – linijos dažnis Hertzais.

Tuomet apskaičiuokite derinimo reaktoriaus reaktanciją:
X = 1 / (2 × π × f × C)

Reikalinga įranga

• Harmonikų analizatorius