- •Способы подавления гармоник тока в системах электропитания
- •1. Включение линейных дросселей.
- •Taблица 1.
- •2. Применение пассивных фильтров.
- •3. Применение специальных разделительных трансформаторов.
- •Taблица 2.
- •4. Применение магнитных синтезаторов.
- •Taблица 3.
- •5. Применение активного кондиционера гармоник
- •Taблица 5.
- •Заключение
- •Литература
Taблица 1.
Хдр % |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
8 |
Ки % |
75 |
52 |
45 |
40 |
35 |
28 |
2. Применение пассивных фильтров.
Применение последовательно включенных линейных дросселей в ряде случаев не позволяет уменьшить гармонические искажения тока до желаемых пределов. В этом случае целесообразно применение пассивных LC-фильтров, настроенных на определенный порядок гармоник. Для улучшения гармонического состава потребляемого тока такие фильтры нашли широкое применение в системах с источниками бесперебойного питания (UPS). Подключение фильтра на входе шестиполупериодного выпрямителя при 100% нагрузке UPS обеспечивает снижение коэффициента искажения тока до величины 8-10% . Значения этого коэффициента в системе без фильтра может достигать 30% и более. На рис. 2г приведена реализация трехфазного LC-фильтра, применяемого как опциональное устройство в 3-х фазных UPS.
Различают следующие разновидности пассивных фильтров [ 4 ]:
нескомпенсированный LC-фильтр;
скомпенсированный LC-фильтр;
нескомпенсированный LC-фильтр с коммутатором.
Рис
2. Пассивные фильтры:
a) |
некомпенсированный LC-фильтр; |
б) |
компенсированный LC-фильтр; |
в) |
некомпенсированный LC-фильтр с коммутатором; |
г) |
трехфазный вариант LC фильтра. |
Нескомпенсированный фильтр содержит продольную индуктивность Др1 и поперечную цепь, состоящую из последовательно включенных индуктивности Др2 и емкости С, настроенных на определенную гармонику (рис. 2а). Если фильтр настроен на 5-ую гармонику, то сопротивление поперечной цепи близко к нулю и ток, потребляемый от источника, не будет содержать эту гармонику. Недостатком такого фильтра является следующее. При использовании в качестве первичного источника питания дизель-генераторную установку (ДГУ) с ограниченной установочной мощностью, последний может обеспечить относительно низкое значение емкостной составляющей тока нагрузки (10-30%).
При включении UPS на ДГУ, когда осуществляется "мягкий" старт выпрямителя, активная мощность, потребляемая нагрузкой, равна нулю и генератор ДГУ оказывается нагруженным только на емкостное сопротивление фильтра. Значительная емкостная составляющая потребляемого от генератора тока может привести к нарушению нормальной работы генераторной системы и отключению ДГУ. Следовательно, возможность использования нескомпенсированных LC-фильтров должна быть проанализирована с точки зрения согласования характеристик генератора и параметров фильтра.
Скомпенсированный фильтр содержит дополнительную поперечную индуктивность Др3, способствующую тому, что фильтр по отношению к генератору имеет индуктивный характер (рис. 2б). Это снижает емкостную составляющую потребляемого тока и облегчает работу генератора в пусковом и установившемся режимах. Однако наличие Др3 приводит к снижению коэффициента мощности системы в целом.
Нескомпенсированный фильтр с коммутатором удобен при использовании ДГУ ограниченной мощности, соизмеримой с мощностью UPS. Поперечная цепь фильтра подключается автоматически только после выхода UPS на номинальный режим (рис. 2в).
Таким образом, не требуется применение ДГУ завышенной мощности и не снижается коэффициент мощности системы.
