modüler aktif harmonik filtreler

 Yetkili Distribütörü:
ARMES MÜHENDİSLİK ENDÜSTRİYEL SİSTEMLER LTD. Huzur Mah. Kanarya Sok. No: 1/1 Seyrantepe Sarıyer 34396 İstanbul Türkiye Tel: +90 212 3244327 / 28 info@armes‐group.com Sinexcel teknik özellikler önceden belirtmeksizin değiştirme hakkını saklı tutar.
SE/AHF/PB/1208/3.0
MODÜLER AKTİF HARMONİK FİLTRELER Harmonik Sorunları:
Sebepler ve Sonuçlar Günümüzde güç elektroniğinin büyümesi ve tesislerde lineer olmayan yüklerin artması ile birlikte harmonik kirliliklerin etkisi giderek artan bir sorun haline gelmektedir. Artık bu tür non‐lineer yükler giderek tüm endüstriyel tesis, ticari bina ve konut tesisatlarında kullanılmaktadır. Tipik Non‐Lineer Yüklerin İçerikleri: Endüstriyel makine ve teçhizatlar (indüksiyon fırınları, statik konvertörler, kaynak makineleri) Kesintisiz Güç Kaynakları (UPS) Asenkron ve DC motorlar için değişken hız sürücüleri Ofis cihaz ve ekipmanları (bilgisayar, server, yazıcı, fotokopi makinesi) Evsel cihazlar (florasan lambalar, televizyon, ışık huzmeli farlar, mikrodalga fırınlar) Ferrit nüveli manyetik cihazlar. Harmonik akımların varlığı, enerji dağıtım şebekelerindeki RMS akımını arttırır. Sistem empedansı üzerinde harmonik akımların dolaşımı, gerilim dalga şeklinin bozulması ile sonuçlanan gerilim harmoniklerini oluşturur. Yani şebeke tarafında gerilim kalitesi kötüleşir. Enerji tüketicilerinin bulunduğu noktalarda daha da belirgin olarak görülen bu tür olumsuz etkiler genellikle aşağıdaki tiplerde kendilerini gösterirler: 
Parasal karşılığı olan üretim/proses duruşları, kayıpları 
İşletim ve enerji maliyetlerinin ek kayıplar dolayısı ile artması 
Transformatörler, motorlar ve kablolarda normalin üzerinde ısınma 
Nötr iletkenlerinin aşırı yüklenmesi ve ısınması 
Nötr toprak geriliminin 1,5V seviyesinin üzerine çıkması 
Yük dengesizliği 
Belirsiz arızalar: Ekipmanlarda beklenmeyen erken bozulmalar 
Bazı elektronik sistem ve ekipmanların nedensiz ve hatalı çalışmaları 
Tesisatın güvenlik seviyesinin azalması 
PLC, bilgisayar ya da diğer hassas yüklerde mantık ve hesaplama hataları 
Şalter ve kesici gibi koruyucu düzeneklerde sorunlu açmalar Optimize edilmiş Harmonik filtreleme teknikleri: 3‐Aşamalı Topoloji Tasarım Yaklaşımı Non‐lineer yükler tarafından, şebekeden çekilen harmonikleri düşürmek için tasarlanan Aktif Harmonik Filtrelerin yapısı güç elektroniği teknolojisine dayanır. Genellikle bozucu etkisi olan yüklere en yakın noktada ve paralel olarak kurulan aktif filtreler, yük tarafından çekilen hat akımı harmoniklerini analiz eder ve yükün ihtiyacı olan harmonik akımını ters faz açısında üreterek şebekeden çekilen harmonik akımlarını nötralize ederler.
Harmoniklerin bastırılması gerektiği zaman, işletim devresi yük akımını ölçer ve DSP’de programlanan gelişmiş kontrol algoritması yoluyla harmonik akım spektrumunu hesaplar. Sinexcel AHF, harmonik akım spektrumu için 2.harmonikten 50.harmoniğe kadar Hızlı Fourier Dönüşümü (FFT) hesaplama metodunu kullanır. Daha sonra AHF lojiği harmonikleri düşürmek için, seçilen her harmonik frekansında ve ters faz açılı olarak enjekte edilecek olan dengeleme akımı denetleme sinyalinin genliğini belirler. Ih+CI C C
I h C
I CC
Daha sonra filtrenin dengeleme akımı üretim devresi, darbe genişlik modülasyonu (PWM) yoluyla IGBT (yarıiletken anahtar birimi) için bir kontrol sinyali sağlayacaktır. Sonuç olarak , seçilen her harmonik için kusursuz ve ters fazlı bir dengeleme akımı enjekte edilir. Böylece, şebeke tarafında, harmonik akımları önemli ölçüde azaltılmış olur. 0 13579 n
0
n
 
13579
0
n
13579
Udc /2
u1
0
I h C
I CC
-Udc /2
0 13579 n
n
0
13579
SinexcelAHF
Sinexcel AHF serisi aktif harmonik filtresinin benzersiz çalışma şekli iki ana kısımdan oluşur. Bunlar, akım denetleme devresi ve akım dengeleme devresidir. Yük
Sıfır seviye gerilim dönüşümüne dayalı, 3‐aşamalı topoloji tasarımı sayesinde daha yüksek anahtarlama frekansına tekabül eden daha düşük voltajlı IGBT kullanımı sayesinde, Sinexcel AHF serisi, istenmeyen dalgalanma akımlarını etkin bir şekilde önleme özelliğine sahiptir ve sinüzoidal dalgaformu için yüksek hassasiyetli bir dalga şekli sağlar.
Temel Özellikler ve Faydalar: Kendi sınıfında rakipsiz Sinexcel Modüler Aktif Harmonik Filtre serisi, her tür uygulama için uygundur. İndüktif ve kapasitif yükler için harmonik filtreleme, yük dengeleme ve kademesiz reaktif güç kompanzasyonu yapar. Optimize Edilmiş Harmonik Filtreleme Verimliliği 




50.harmoniğe kadar harmoniklerin ayrı ayrı seçimi Aynı anda 50. harmoniğe kadar filtreleme Her harmonik için önceden konfigüre edilebilen harmonik filtreleme seviyeleri [% olarak] Potansiyel rezonans bölgeleri için harmonik filtreleme düzeylerini önceden ölçme ve hesaplama yöntemiyle rezonans koruması Harmonik filtreleme performansı THDi < 6% Kompakt yapı, Yüksek Performans  Kompakt boyutlar – az yer kaplama  Kullanıcı dostu – kolay devreye alma  Sistem gereksinimlerine göre kombine edilen modüler AHF ‘lerin paralel çalışabilmesi  Rack kabin, duvara monte tasarım veya dikili tip kabin seçenekleri
Gelişmiş Güvenilirlik Düzeyleri 


‐ ‐ Dahili kısa devre koruması ‐ Aşırı yük koruması ‐ Akım trafolarının ters bağlanması ve hatalı programlanması koruması 

Akıllı FFT hesaplama yöntemi, Harmoniklerin aşamalı olarak bastırılarak sistem istikrarının elde edilmesi için şebeke empedansının gerçek zamanlı ölçümü Rezonans koruması için gelişmiş kontrol algoritması, Yük değişikliklerine bağlı olası paralel rezonans durumunda Sinexcel AHF ekipman hasarını önlemek için durum değerlendirmesi yapar ve gerektiğinde çıkış akımını kontrol edecek şekilde tasarlanmıştır. Geniş kapsamlı koruma modları sağlar: İç komponentlerin aşırı ısınmasını önlemek için sıcaklık takip ve uyarı fonksiyonu İzole edilmiş (formlanmış) soğutma tasarımı Dahili bileşen grupları, devre kartları ve ısı üreten elemanlar olarak iki bölüme ayrılmıştır. İlk grup doğal soğutma ve toz korumalı, ikinci grup ise etkili ısı dağılımı için havalandırma fanı içermektedir. Grafik Kullanıcı Arayüzü: Güç Kalitesi İzlenmesi
Alarm ve Hata Raporlamaları: Hızlı müdahale için alarm ve arıza mesajlarının gerçek zamanlı durumu alınabilmektedir. Koruma fonksiyonları aşağıdaki gibidir: Sinexcel AHF, grafiksel kullanıcı arayüzü ve güç kalitesi izleyiciyi entegre edilmiş bir arayüze sahiptir. Sinexcel AHF bir bilgisayara ihtiyaç duymadan, doğrudan kontrol, konfigürasyon, izleme ve harmonik analizi yapılmasını mümkün kılmaktadır. Aynı zamanda haberleşme seçenekleri ve detaylı alarm durumları ve gerçek zamanlı hata raporlama özelliklerine sahiptir. 




Aydınlatmalı Ekran Rahat okunabilmesi ve kolay menüleri ile arka plan aydınlatmalı LCD ekranda aşağıdaki özellikler mevcuttur: 


Çalışma parametrelerine erişim ve programlama Sayısal, grafiksel ve spectrum formatında ölçüm verilerinin izlenmesi Detaylı alarm ve arıza mesajlarını kapsayan çalışma durumunun izlenmesi Ölçümler Analiz için kapsamlı ölçüm parametreleri mevcuttur:









Şebeke RMS gerilim ve akımları Şebeke gerilim ve akımları distorsiyonu (THDu and THDi) Toplam RMS yük akımları ve THDi Sistem Frekansı Yük seviyesi Kompanze edilen RMS akımı PF Güç Faktörü karşılaştırılması (önce ve sonra) Şebeke, yük ve kompanze edilen akımların gerilim ve akım dalga şekilleri, Şebeke ve yük akımları için 2. harmonikten 50. harmoniğe kadar harmonik spektrumları Aşırı sıcaklık koruması Şebeke dengesizliği durumunda inverter by‐pass koruması Yüksek ve düşük voltaj koruması Havalandırma fanı arızası koruması Haberleşme arızaları bildirimi
Teknik Özellikler
400V
690V
400V
690V
Model
Sistem parametreleri
Sinexcel
025/035
Sinexcel
050/060
Sinexcel
100*
Model
Sinexcel
075/150/225/300
Sinexcel
025/035
Sinexcel
050/060
Sinexcel
100
Sinexcel
075/150/225/300
Haberleşme Kapasitesi
3P3W, 3P4W
Şebeke konfigürasyonu
Arayüzler
3P3W
RS485 (Modbus RTU), TCP/IP (Ethernet)
RS485 (Modbus RTU), TCP/IP
(Ethernet), USB
Dijital I/O
Her dikili tip filtre kabini için 600Ampere kadar merkezi izleme, güç kalitesi görüntüleme ,
( 6 9 0 V A H F s e r i s i i ç i n 300A’e kadar)
Paralel işletim
4 dijital giriş / 6 digital çıkış
Alarm olayı
Var
Şebeke Voltajı
400 VAC, -43% ~ +15%
Şebeke Frekansı
Akım Trafosu Ayarları*
Filtre karakteristiği
Topoloji tasarımı
25A/35 A
50A/60A
Nötr filtreleme
kapasitesi
Montaj Tipi
100A
Harmonik spektrum
Harmonik seçimi
Filtreleme Derecesi
nötrsüz
800 x 600 x 2200
16 kg
35 kg
40 kg
210~480 kg
Tepki Süresi
20 kHz
< 100 µs
Cevap Süresi
Standartlar
< 3% nominal güç
18 kHz
< 300 µs
544 m³/h 1080 m³/h 2100 m³/h < 54 dB < 56 dB < 58 dB < 60 dB Harmonik filtreleme (FFT analizi , ani reaktif güç) Çalışma Modları Reaktif güç kompanzasyonu (Hedef güç faktörü PF from ‐1 ~ + 1) Yük Dengeleme
-10°C ~ +40°C
Max.< 95%, yoğunlaşmasız
IP20
IEEE 519, IEC 61000-3-6, ER G5/4
* Diğer oranlar uygun AHF birimlerinin kombinasyonuyla elde edilebilir, * 3P4W için. 3 adet akım trafosu gereklidir ( L1, L2 ve L3) * 3P3W için. 2 adet akım trafosu gereklidir ( L1 ve L3) Gürültü seviyesi IEC 61000-4-2, 4-3, 4-4, 4-5, 4-6, 4-8, 4-11, IEC 60146, EN 55011 Clas s A,
EN 50091-1, EN 50178
Tasarım / Onaylar
270 m³/h -5°C …. +45°C
Standartlara Uyum
< 10 ms
4,000m.ye kadar
Koruma sınıfı
Var
Anahtarlama Frekansı
Rakım
Bağıl nem
Her harmonik için 10% ile 100% arasında,
440 x 575 x 232
Ortam sıcaklığı
THDi <6%
Hava Debisi 440 x 590 x 200
Çevresel Şartlar
2~50 harmonik dereceleri
< 3% nominal güç
Dikili Tip
75A/150A/225A/300A
Rezonans Koruması
Duvar veya 19” Rak Kabin
260 x 455 x 200
Filtre Performansı
2~50 harmonik dereceleri, tümü eşzamanlı olarak seçilebilir
Yazılım üzerinden merkezi izleme
3 katı oranında
Güç Kaybı
Yaklaşık Ağırlık
Fiziksel Detaylar
3-aşamalı
Yaklaşık Ölçüler
(W*D*H), mm
Filtreleme
kapasitesi
İzleme
690 VAC, -30%~+10%
45~63 Hz
150/5 … 10,000/5