Aktivní harmonické filtry (AHF): Nejčastější otázky a odpovědi

 

 

Q1: Co je to aktivní harmonický filtr (AHF)?

 

Aktivní harmonický filtr (AHF) je zařízení pro zlepšení kvality elektrické energie, které dynamicky zmírňuje harmonická zkreslení v elektrických systémech. Funguje tak, že generuje protiproudy, což pomáhá snižovat harmonické zkreslení, zlepšovat účiník a stabilizovat kolísání napětí.

 

Q2: Jak funguje aktivní harmonický filtr (AHF)?

 

AHF nepřetržitě monitoruje elektrický systém pomocí proudových senzorů a detekuje harmonická zkreslení. Poté v reálném čase generuje kompenzační proudy s inverzní fází, aby neutralizoval tyto harmonické složky a zajistil tak čisté napájení.

 

Q3: Jaký je účel aktivního harmonického filtru (AHF)?

 

Hlavním účelem AHF je zlepšit kvalitu elektrické energie tím, že:

  • Snižuje harmonická zkreslení.
  • Zlepšuje účiník.
  • Zmírňuje kolísání napětí.
  • Snižuje namáhání elektrických zařízení, čímž prodlužuje jejich životnost.

 

Q4: Jaký je rozdíl mezi aktivním harmonickým filtrem (AHF) a pasivním harmonickým filtrem (PHF)?

 

  • Aktivní harmonický filtr (AHF) využívá elektroniku v reálném čase a vstřikuje kompenzační proudy pro dynamické rušení harmonických složek.
  • Pasivní harmonický filtr (PHF) používá pasivní komponenty (induktory, kondenzátory, rezistory) naladěné na specifické harmonické frekvence pro zmírnění.

 

Q5: Co je lepší: aktivní nebo pasivní filtr?

 

  • AHF jsou obecně lepší pro dynamické zátěže, měniče frekvence (VFD) a systémy s kolísajícími úrovněmi harmonických.
  • PHF jsou nákladově efektivnější pro stabilní zátěže s předvídatelnými harmonickými profily.

Nejlepší volba závisí na vašich konkrétních požadavcích aplikace, rozpočtu a potřebách flexibility.

 

Q6: Jaký je rozdíl mezi aktivním harmonickým filtrem a kondenzátorovou baterií?

 

  • AHF primárně zmírňuje harmonické zkreslení a zlepšuje kvalitu elektrické energie.
  • Kondenzátorové baterie se používají pro korekci účiníku, ale v některých případech mohou harmonické zkreslení zhoršit.

AHF fungují dynamicky, zatímco kondenzátorové baterie jsou obvykle pevné nebo spínané po krocích.

 

Q7: Jaký je rozdíl mezi AHF aktivním harmonickým filtrem a SVG statickým generátorem jalového výkonu?

 

  • AHF se zaměřuje na kompenzaci harmonických a korekci účiníku.
  • SVG primárně poskytuje kompenzaci jalového výkonu pro udržení stabilního účiníku.

AHF jsou lepší pro prostředí s výraznými harmonickými zkresleními, zatímco SVG jsou ideální pro stabilitu napětí a řízení jalového výkonu.

 

Q8: Jak si vybrat aktivní harmonický filtr?

 

Při výběru AHF zvažte tyto faktory:

  • Analýza harmonického spektra vašeho systému.
  • Velikost a variace zátěže.
  • Požadované limity celkového harmonického zkreslení (THD).
  • Potřeby zlepšení účiníku.
  • Kompatibilita s vaší stávající elektrickou infrastrukturou.
  • Váš rozpočet a celková nákladová efektivita.

 

Q9: Dokáže aktivní harmonický filtr (AHF) eliminovat všechny harmonické složky?

 

I když AHF nemůže zcela eliminovat všechny harmonické složky, může výrazně snížit harmonické zkreslení tak, aby splňovalo mezinárodní normy, jako je IEEE-519. Skutečný výkon závisí na kapacitě filtru, stávajících úrovních harmonických v systému a strategii kompenzace.

 

Q10: Pomáhá aktivní harmonický filtr s nevyváženými zátěžemi?

 

Ano, AHF nejen zmírňuje harmonické zkreslení, ale také pomáhá vyrovnávat třífázové proudy, čímž snižuje proudy v neutrálním vodiči. To je výhodné pro aplikace s jednofázovými nebo nevyváženými zátěžemi, jako jsou datová centra a kancelářské budovy.

 

Q11: Jak vybrat místo instalace pro aktivní harmonický filtr (AHF)?

 

Máte několik možností instalace:

  • Centralizovaná instalace: Pro celkovou kompenzaci na úrovni distribučního systému.
  • Distribuovaná instalace: Aplikovaná na konkrétní zařízení (např. VFD, UPS) pro lokalizovanou kompenzaci.
  • Instalace v blízkosti: Typicky doporučovaná v blízkosti zdrojů harmonických (nelineární zátěže) pro zlepšení účinnosti kompenzace.

 

Q12: Vyžaduje aktivní harmonický filtr pravidelnou údržbu?

 

Ve srovnání s tradičními zařízeními pro kompenzaci jalového výkonu (jako jsou kondenzátorové baterie) vyžadují AHF méně údržby. Nicméně, pravidelné kontroly chladicího systému, monitorování provozního stavu a čištění prachu jsou nezbytné pro zajištění dlouhodobého stabilního provozu.

 

Q13: Pomáhá aktivní harmonický filtr (AHF) s úsporami energie?

 

AHF přímo nešetří energii, ale může snížit ztráty výkonu a zlepšit účinnost zařízení, což vede k nepřímým úsporám nákladů. Například minimalizuje přehřívání kabelů a transformátorů a dodatečné ztráty motorů způsobené harmonickými složkami, což v konečném důsledku snižuje celkovou spotřebu energie.

 

Q14: Je aktivní harmonický filtr vhodný pro všechny typy zátěží?

 

AHF jsou účinné především pro nelineární zátěže (jako jsou VFD, usměrňovače, výtahy, UPS a velké systémy LED osvětlení). Mají malý vliv na čistě odporové zátěže (jako jsou žárovky nebo elektrické ohřívače).

 

Q15: Ovlivní aktivní harmonický filtr (AHF) stabilitu napájecího systému?

 

Ne, AHF pracuje paralelně a nezasahuje do normálního napájení. Místo toho zlepšuje kvalitu energie a zvyšuje stabilitu systému.

 

Q16: Jak rychlá je odezva AHF?

 

Moderní AHF používají technologii DSP (Digital Signal Processor) + IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), s typickou dobou odezvy v řádu několika stovek mikrosekund až několika milisekund. Díky tomu jsou vhodné pro rychle se měnící harmonická prostředí.

 

Q17: Může aktivní harmonický filtr (AHF) současně poskytovat kompenzaci jalového výkonu?

 

Ano, některé AHF mají vestavěnou funkci kompenzace jalového výkonu. To jim umožňuje současně kompenzovat harmonické složky i jalový výkon, čímž zlepšují účiník a pomáhají se vyhnout poplatkům.

 

Q18: Jak určit kapacitu aktivního harmonického filtru?

 

Kapacita AHF závisí na úrovních harmonických v systému, cílových limitech harmonických a charakteristikách zátěže. Typicky by jmenovitá kapacita AHF měla být 1,2 až 1,5násobkem celkového harmonického proudu v systému, aby byla zajištěna účinná kompenzace.

 

Q19: Je aktivní harmonický filtr (AHF) vhodný pro systémy obnovitelných zdrojů energie, jako je solární a větrná energie?

 

Ano, fotovoltaické měniče a větrné turbíny generují harmonické složky. AHF mohou účinně snižovat harmonické rušení v systémech obnovitelných zdrojů energie, čímž zlepšují kvalitu energie pro integraci do sítě.

 

Q20: Jaké jsou výhody použití AHF s TSC/SVG?

 

  • AHF + TSC (Tyristorem spínaný kondenzátor): AHF zajišťuje zmírnění harmonických zkreslení, zatímco TSC poskytuje rozsáhlou kompenzaci jalového výkonu pro zlepšení účiníku.
  • AHF + SVG (Statický generátor jalového výkonu): AHF zmírňuje harmonické zkreslení a SVG poskytuje dynamickou kompenzaci jalového výkonu, čímž systém činí stabilnějším. Tato kombinace je ideální pro rázové zátěže (jako jsou svařovací stroje a jeřáby).