Описание проекта
Важным направлением рационального использования электроэнергии в промышленных системах
электроснабжения (СЭС) является применение установок частотно-регулируемого электропривода (ЧРП)
переменного тока. Источниками питания установок ЧРП служат многопульсные полупроводниковые
преобразователи, мощность которых может достигать сотен кВт. Частотно-регулируемые электроприводы
являются мощными резкопеременными нелинейными нагрузками, вызывающими гармонические искажения
токов и напряжений в СЭС. Это снижает коэффициент мощности потребителей, вызывает дополнительные
потери в трансформаторах и электрических машинах, ускоренное старение изоляции, неустойчивую работу
чувствительного электронного оборудования. С другой стороны, характеристики ЧРП чувствительны к
искажениям токов и напряжений, возникающих под действием нелинейных нагрузок.
Для компенсации реактивной мощности в сетях промышленных потребителей используются
конденсаторные установки (КУ), подключаемые к трансформаторам распределительных подстанций. Анализ
режимов работы КУ в сетях с большой долей нелинейных нагрузок показывает, что наблюдается значительная
перегрузка установок гармониками тока, вызванная резонансами в параллельных колебательных контурах,
образуемых конденсаторами и индуктивными сопротивлениями трансформаторов. В результате
происходит отключения КУ либо их повреждение за счет термических разрушений. Кроме того, резонансное
усиление гармоник вызывает увеличение потерь мощности в обмотках и сердечниках трансформаторов.
Таким образом, при широком внедрении систем ЧРП использование конденсаторных установок для
компенсации реактивной мощности оказывается неэффективным.
Для ограничения искажений напряжений и токов в сетях предприятий необходима установка
многофункциональных фильтрокомпенсирующих устройств (ФКУ), осуществляющих не только компенсацию
реактивной мощности, но и ослабление гармонических искажений, а также демпфирование резонансных
режимов в сети. В качестве ФКУ используются активные и пассивные фильтры гармоник. Существенным
недостатком активных компенсирующих устройств является их высокая стоимость. Поэтому пассивные
фильтры гармоник (ПФГ) остаются распространенным компенсирующим средством в связи с их низкой
стоимостью, высокой надёжностью и простотой эксплуатации.
