비정현파 전압을 줄이는 방법

많은 전기 소비자는 적용된 전압에 대한 전류 소비의 비선형 의존성을 가지므로 네트워크에서 비정현파 전류를 소비합니다.... 네트워크 요소를 통해 시스템에서 흐르는 이 전류는 비 -인가 된 전압을 "중첩"하고 왜곡시키는 정현파 전압 강하. 전원 공급 장치에서 비선형 전기 수신기까지의 모든 노드에서 정현파 전압 왜곡이 발생합니다.

고조파 왜곡의 원인은 다음과 같습니다.

• 강철 생산을 위한 아크로,

• 밸브 변환기,

• 비선형 볼트 암페어 특성을 가진 변압기,

• 주파수 변환기,

• 유도로,

• 자전 전기 기계,

• 밸브 컨버터로 구동,

• 텔레비전 수신기,

• 형광등,

• 수은 램프.

마지막 세 그룹은 개별 수신기의 낮은 수준의 고조파 왜곡이 특징이지만 많은 수의 그룹이 고전압 네트워크에서도 상당한 수준의 고조파를 결정합니다.

또한보십시오: 전기 네트워크의 고조파 소스 그리고 현대 전력 시스템에서 더 높은 고조파가 나타나는 이유

비정현파 전압을 줄이는 방법은 세 그룹으로 나눌 수 있습니다.

a) 체인 솔루션: 별도의 버스 시스템에 비선형 부하 분배, 전기 모터를 병렬로 연결하여 SES의 다른 장치에 부하 분배, 위상 곱셈 방식에 따른 변환기 그룹화, 연결 더 높은 전력 시스템에 부하,

b) 필터링 장치 사용, 협대역 공진 필터 부하 병렬 포함, 필터 보상 장치(FCD) 포함

c) 높은 고조파 생성 수준 감소, "불포화" 변압기 사용, 에너지 특성이 개선된 다상 변환기 사용을 특징으로 하는 특수 장비 사용.

개발 전력 전자 장치의 기본 고주파 변조의 새로운 방법은 1970년대에 새로운 종류의 장치를 만들었습니다. 전기 품질 향상 – 능동 필터(AF)... 즉시 능동 필터를 직렬 및 병렬, 전류 및 전압 소스로 분류하여 4개의 주 회로로 이어졌습니다.

네 가지 구조(그림 1.6) 각각은 작동 주파수에서 필터 회로를 결정합니다. 컨버터의 스위치와 스위치 유형(양방향 또는 단방향 스위치)입니다. 전류원(그림 1.a, d) 역할을 하는 컨버터의 에너지 저장 장치로 사용된다. 인덕턴스, 전압원 역할을하는 변환기 (그림 1.b, c)에는 정전 용량이 사용됩니다.

그림 1.능동 필터의 주요 유형: a — 병렬 전류 소스 b - 병렬 전압 소스; c - 직렬 전압 소스; d — 시리즈 전류 소스

주파수 w에서 필터 Z의 저항은

주파수 w에서 ХL = ХC 또는 wL = (1 / wC)일 때, 전압 공명, 이는 주파수 w를 갖는 고조파 및 전압 성분에 대한 필터의 저항이 0이라는 것을 의미하며, 이 경우 주파수 w를 갖는 고조파 성분은 필터에 의해 흡수되어 네트워크를 통과하지 않습니다. 공진 필터를 설계하는 원리는 이 현상을 기반으로 합니다.

비선형 부하가 있는 네트워크에서는 일반적으로 표준 계열의 고조파가 발생하며 그 순서 번호는 ν 3, 5, 7입니다. … ..

그림 2. 전력 공진 필터의 등가 회로

XLν = ХL, ХCv = (XC / ν)를 고려하면 XL과 Xc는 기본 주파수에서 리액터와 커패시터 뱅크의 저항입니다.

고조파를 필터링하는 것 외에도 다음을 생성하는 필터 반응성, 네트워크 전력 손실 및 전압을 보상하는 것을 보상 필터(PKU)라고 합니다.

장치가 더 높은 고조파를 필터링하는 것 외에도 전압 밸런싱 기능을 수행하는 경우 이러한 장치를 필터 밸런싱 (FSU)... 구조적으로 FSU는 네트워크의 라인 전압에 연결된 비대칭 필터입니다. FSU 필터 회로가 연결된 라인 전압의 선택과 필터 위상에 포함된 커패시터의 전력 비율은 전압 균형 조건에 의해 결정됩니다.

위에서 PKU 및 FSU와 같은 장치는 여러 장치에서 동시에 작동합니다. 전력 품질 표시기 (비정현파, 비대칭, 전압 편차). 이러한 전기 에너지의 품질을 향상시키는 장치를 다기능 최적화 장치(MOU)라고 합니다.

이러한 장치 개발의 편의성은 유형의 부하가 갑자기 가변적이라는 사실 때문에 발생했습니다. 아크 강철 용광로 여러 지표에 대해 동시 전압 왜곡을 유발합니다. MOU의 사용은 전기 품질 보장 문제를 종합적으로 해결할 수 있는 기회를 제공합니다. 여러 지표에 대해 동시에.

이러한 장치의 범주에는 고속 정적 무효 전원(IRM)이 포함됩니다.

무효 전력의 규제 원칙에 따라 IRM은 직접 보상의 고속 정적 무효 전력원과 간접 보상의 고속 정적 무효 전력원의 두 그룹으로 나눌 수 있습니다. IRM의 구조는 그림 3에 나와 있습니다. , a, b, 각각 . 응답 속도가 빠른 이러한 장치는 전압 변동을 줄일 수 있습니다. 단계적 조정과 필터의 존재는 더 높은 고조파 레벨의 균형과 감소를 제공합니다.

무화과에서. 3에는 "제어된" 무효 전원이 사이리스터 커패시터 뱅크. 배터리에는 여러 섹션이 있으며 생성된 무효 전력을 개별적으로 변경할 수 있습니다. 무화과에서. 그림 3b에서 IRM 전력은 리액터를 조정하여 변경됩니다. 이 제어 방법을 통해 리액터는 필터에서 생성된 과도한 무효 전력을 소비합니다.따라서 이 방법을 간접 보상이라고 합니다.

그림 3. 직접(a) 및 간접(b) 보상이 있는 다기능 IRM의 블록 다이어그램

간접 보상에는 두 가지 주요 단점이 있습니다. 초과 전력을 흡수하면 추가 손실이 발생하고 밸브 제어 각도를 사용하여 원자로 전력을 변경하면 더 높은 고조파가 추가로 생성됩니다.