Как да изчислим хармоничните филтри в електроснабдяването

В електроснабдителните системи с променлив ток (AC) нелинейните товари могат да връщат част от мощността обратно в мрежата под формата на хармоници – кратни на основната честота. За да се избегне изкривяване на напрежението и прекомерни токове в заземителните връзки, се използват хармонични филтри, съставени от кондензатор, свързан последователно с настройващ реактор, разположени между фазовата линия и земята. Параметрите на филтъра се изчисляват спрямо конкретната електрическа верига.

Стъпка 1

С помощта на хармоничен анализатор измерете при 30 % натоварване мощността на товара LD (kW) и фактора на мощност PF.

Стъпка 2

Изчислете ъглите на фазата за текущия и желания фактор на мощност (обикновено се цели PF = 0,97):

PA_actual = arccos(PF) PA_desired = arccos(0,97)

Стъпка 3

Определете необходимите киловолт‑ампери (KVAR) за повишаване на PF до желаното ниво:

KVAR = LD × (tan(PA_actual) − tan(PA_desired))

Стъпка 4

Изчислете капацитета C на кондензатора в хармоничния филтър:

C = KVAR ÷ ((KV)² × 2π × F × 0,001)

където KV е напрежението на линията в кило‑волтове, а F – честотата в херци.

След това определете реактивността X на настройващия реактор:

X = 1 ÷ (2π × F × C)

Необходими инструменти

• Хармоничен анализатор