Как определить мощность конденсатора

Надежность и безопасность силовых конденсаторов критически важна для безаварийной эксплуатации систем КРМ и пассивных фильтров. Технология достижения наилучшего результата состоит из четырех составляющих:

• Составляющая 1

Самовосстанавливающаяся полипропиленовая пленка

Благодаря способности к самовосстановлению при пробое диэлектрика происходит автоматическое восстановление его изолирующих свойств.

• Составляющая 2

• Составляющая 3

Механический предохранитель обеспечивает безопасное отключение конденсатора без влияния на питающую сеть в случае опасного повышения давления внутри конденсатора в результате перегрузки или по окончании срока службы.

• Составляющая 4

Важные технические параметры

В рамках постоянно ведущихся работ по усовершенствованию силовых конденсаторов, уделяет особое внимание наиболее важным в современных условиях применения параметрам. К таковым, прежде всего, относятся:

• Устойчивость к перенапряжениям
• Стойкость к большим токам
• Термостойкость

Устойчивость к перенапряжениям

В соответствии с требованиями стандартов МЭК 60831-1 и -2, а также EN 60831-1 и -2, все силовые конденсаторы рассчитаны на следующие перенапряжения:

В приведенной ниже таблице приведены номинальные напряжения конденсаторов и максимальные величины перенапряжений.

Номинальное напряжение конденсатора

8 часов ежедневно

30 минут ежедневно

Стойкость к большим токам

В современных сетях электроснабжения практически всегда присутствуют высшие гармоники. Рост количества устройств, таких как преобразователи частоты, приводит к ухудшению условий работы конденсаторов. При работе конденсаторов в сетях с большим уровнем гармоник возможно возникновение опасных резонансных явлений, из-за которых увеличиваются протекающие через конденсаторы токи.

Применимые стандарты требуют, чтобы допустимый длительный ток через конденсаторы составлял не менее 1.3 номинального значения. Однако даже эта величина может быть превышена в сетях с высокими уровнями гармоник. Поэтому все силовые конденсаторы рассчитаны на длительный ток, составляющий от 1.5 до 2.7 номинального значения в зависимости от исполнения конденсатора.

Термостойкость

Высокие температуры отрицательно влияют на срок службы конденсаторов. Эксплуатация и хранение конденсаторов при температурах, превышающих допустимые пределы, приводит к резкому снижению срока службы. В зависимости от максимально допустимой температуры окружающей среды конденсаторы подразделяются на три класса:

Максимальная температура окружающей среды

Абсолютный максимум температуры

Средняя за 1 день

Средняя за 1 год

Температуры, указанные выше, относятся непосредственно к окружающей среде, с которой контактирует конденсатор. Иными словами, это температура внутри шкафа или оболочки, в которой установлены конденсаторы. Практика показывает, что приведенные в таблице температуры могут легко быть превышены. Например, высокие температуры весьма вероятны, если система КРМ содержит фильтры с реакторами.

Конденсаторы исполнений «Стандарт», «Премиум» и «Для тяжелых условий» (Heavy Duty) рассчитаны на длительное воздействие температур не менее 60 °C.

Повышенной термостойкости конденсаторов способствует их компактная конструкция, обеспечивающая оптимальное рассеивание тепла.

Необслуживаемый разъем

В разъеме AKD используется хорошо зарекомендовавшая технология WAGO CAGE CLAMP®. Применяемая конструкция пружинных клемм обеспечивает надежный электрический контакт, устойчивый к вибрации и не требующий обслуживания. К разъему можно подключать одно- и многожильные кабели. Разъемы AKD соответствуют степени защиты IP20 (EN 60529) и обеспечивают защиту от случайного прикосновения пальцами и схожими по размеру предметами к токоведущим частям.

5.2 Контроллеры управления реактивной мощностью

• Контроллеры компенсации реактивной мощности являются интеллектуальными устройствами, которые могут быть адаптированы к конкретной сети и системе КРМ, что исключает возможность неправильной работы оборудования.
• Ошибочные подключения и неверно установленные измерительные трансформаторы автоматически выявляются и отображаются на дисплее, что экономит время на поиск неисправностей.
• Универсальные алгоритмы управления позволяют реализовать любые стратегии КРМ во всех четырех квадрантах. В дополнение к предупреждению излишних затрат на реактивную энергию, контроллеры обеспечивают:

— снижение потерь в электроустановке потребителя и в питающей сети;

— повышение использования генерирующих мощностей;

— снижение износа электрооборудования.

Применение микропроцессорного управления обеспечивает достижение заданного коэффициента мощности за минимальное количество коммутаций. Это минимизирует износ коммутационных аппаратов в системе КРМ и искажения на стороне питающей сети. В некоторых исполнениях контроллеров имеется возможность защиты системы от чрезмерных токов гармоник путем ее отключения. Дружественный интерфейс наших контроллеров заслужил высокую оценку со стороны заказчиков.

Контроллер управления реактивной мощностью с мониторингом качества электроэнергии

Контроллер качества электроэнергии PQC удачно дополняет функционал контроллеров реактивной мощности, что позволяет соответствовать новым требованиям, предъявляемым самими современными системами повышения качества электроэнергии.

Благодаря встроенному микропроцессору PQC способен решать задачи, выходящие за рамки традиционной компенсации реактивной мощности. В частности, в контроллере реализованы новые механизмы защиты, способные защитить не только электроустановку, но и саму систему КРМ. Контроллер PQC контролирует переменные состояния, связанные с риском аварий в сети, и обеспечивает сигнализацию, если они выходят за пределы, установленные техническими стандартами. Кроме того, PQC защищает систему КРМ, работающую в данной сети, отключая ее при возникновении перегрузок. Это значительно снижает риск аварийных отключений системы. Неисправные или частично неисправные ступени конденсаторных батарей автоматически выявляются и исключаются из использования. Исключительно гибкая система управления оповещениями гарантирует, что сообщения, относящиеся к событию, будут направлены туда, где востребована соответствующая информация. Возможность индивидуальной настройки каждого контроллера позволяет использовать PQC где угодно, что делает его идеальным решением для управления качеством электроэнергии во временных системах электроснабжения.

Контроллер PQC прост в установке, имеет интуитивно понятную логику работы, а также автоматическую настройку, хорошо известную пользователям, знакомым с контроллерами КРМ. Имеющиеся средства самодиагностики повышают эксплуатационную надежность изделия, что позволяет снизить затраты и свести к минимуму риск отключений оборудования.

Основные особенности

• Одно- и трехфазные измерения
• Работа в четырех квадрантах
• 6 или 12 выходов управления + 1 контакт сигнализации
• 5 настраиваемых характеристик управления
• Меню с простым и понятным языком (немецкий, английский, французский) с графическим диалоговым окном
• Встроенный мониторинг системных переменных с обработкой данных и сигнализацией

Рекомендованное применение

Контроллер PQC обеспечивает четырехквадрантную КРМ в следующих областях:

• Системы электроснабжения потребителей
• Сети с генераторами
• Сети низкого и среднего напряжения
• Системы КРМ с отстройкой от гармоник или без таковой

Рис. 29. Типичные кривые регулирования для КРМ с оптимизацией ресурса коммутационных аппаратов и индуктивном целевом cos ф при потреблении энергии и емкостном — при экспорте энергии.

Работа с PQC

Контроллер PQC имеет монохромный дисплей с подсветкой, разрешением 128х64, и клавиатуру с пятью клавишами для перемещения по меню (доступны немецкий, английский и французский языки).

Меню структурированы интуитивно понятным образом, что упрощает работу с устройством. На дисплее PQC выводится основная информация по каждой фазе и состояние релейных выходов устройства. Имея эту информацию, оператор может «на глаз» оценить текущий режим системы КРМ. Интеллектуальная функция сигнализации обеспечивает уведомление оператора о критических состояниях системы либо с помощью уведомлений на дисплее, либо с помощью сухого контакта.

Пуско-наладка PQC

При первом включении PQC автоматически определяет конфигурацию системы, в которую включен контроллер, задействованные выходы и емкости соответствующих конденсаторов (мощность компенсации в квар). Оператор выбирает подходящую для конкретного применения характеристику управления или настраивает PQC на выполнение заданных требований. Пять «профилей» управления, специально разработанные под наиболее типичные применения, уже запрограммированы в энергонезависимой памяти устройства. После завершения процедуры пуско-наладки PQC начинает переключать ступени конденсаторной батареи в соответствии с выбранной характеристикой.

Глава 6. Установка

6.1 Трансформаторы тока

Системы КРМ требуют установки трансформаторов тока (ТТ). Они не включаются в комплект поставки, но могут поставляться после уточнения требований заказчика. Первичный ток трансформатора определяется потреблением электроустановки, т.е. он должен быть рассчитан на максимальный ток нагрузки или на суммарный ток потребителей, подключенных к силовому трансформатору. Токовые входы контроллера реактивной мощности рассчитаны на подключение ТТ с номинальным током вторичной обмотки 1А/5А, мощностью 5 ВА и третьим классом точности. Если последовательно с токовым входом устанавливается амперметр, номинальная мощность ТТ должна быть увеличена. Собственное потребление токового входа контроллера составляет примерно 1.8 ВА для ТТ со вторичной обмоткой на 5А.

Если от одного и того же ТТ предполагается запитывать дополнительные измерительные приборы, это должно быть учтено при формулировании требований к нему (нагрузка на выходе).

Потери также возникают в проводах, через которые ТТ подключен к контроллеру. Это следует учитывать, если между местом установки ТТ и контроллером значительное расстояние.

Потери в медных проводниках

идущих к ТТ со вторичной обмоткой на 5 А:

Потери на погонный метр двухпроводной линии, в ВА

Формула для выбора параметров ТТ приведены на с.31.

Примечание: Трансформатор тока должен быть установлен в одной из фаз таким образом, чтобы полный ток нагрузок, для которых требуется компенсация, а также ток самого конденсатора, протекал через ТТ (см. схемы слева). Клемма Р1 (К) подключается со стороны источника, клемма Р2 – со стороны нагрузки.

Предостережение: При разрыве цепи первичной обмотки возникающие перенапряжения могут вывести ТТ из строя. Перед разрывом первичной цепи следует закоротить клеммы S1(k) и S2(l).

6.2 Защита от перегрузок по току и выбор кабелей

При выполнении монтажных работ следует руководствоваться положениями VDE0100 и VDE0105 (ассоциация электротехники и информационных технологий Германии), общими рекомендациями BDEW (Федеральная ассоциация энергетики и водных ресурсов Германии), а также учитывать требования, установленные энергоснабжающей организацией. Согласно CDE0560 часть 46 длительно допустимое действующее значение тока через конденсатор должно составлять не менее 1.3 номинального значения (при номинальном синусоидальном напряжении и номинальной частоте). С учетом того, что отклонение емкости может составлять 10% (т.е. С=1.1 С_ном), максимальный ток может достигать 1.38 номинального значения. Возможность такой перегрузки, а также бросков тока через конденсаторы, должна учитываться при выборе аппаратов защиты и сечений кабелей.

Примечание: Силовые конденсаторы имеют допустимый ток до 2.7 х I_НОМ.

Таблица 5. Уставки защит от перегрузок по току и сечение кабелей по VDE 0298 ч. 4 (способ подключения С)

400 В/50Гц

525 В/50 Гц

690 В/50 Гц

Таблица 6. Уставки защит от перегрузок по току и сечение кабелей по VDE 0298 ч. 4 (способ подключения С)

Таблица 7. Кабельные вводы с кабельными сальниками

Внешний диаметр кабеля

Диаметр отверстия, мм

6.3 Степень защиты

Стандарт EN 60529 регламентирует обозначение степени защиты оболочек электротехнических изделий кодами, представляющими собой комбинации двух букв и двух цифр. Обозначение «IP» означает «защита от проникновения» (ingress protection).

Ниже приведены наиболее часто встречающиеся комбинации.

Таблица 8. Наиболее распространенные степени защиты

От случайного прикосновения

От твердых объектов

от случайного неумышленного контакта

свыше 50 мм в диаметре

от пальцев и иных объектов длиной до 80 мм

свыше 12.5 мм в диаметре

от инструментов и проводников толщиной более 2.5 мм

свыше 2.5 мм в диаметре

от инструментов и проводников толщиной более 2.5 мм

свыше 2.5 мм в диаметре

водяные капли, падающие вертикально

от предметов и частиц толщиной более 1 мм

свыше 1 мм в диаметре

от предметов и частиц толщиной более 1 мм

свыше 1 мм в диаметре

водяные капли, падающие вертикально

от предметов и частиц толщиной более 1 мм

свыше 1 мм в диаметре

водяные капли, падающие под углом 15° к вертикали

от предметов и частиц толщиной более 1 мм

свыше 1 мм в диаметре

водяные капли, падающие под углом 60° к вертикали

обливание водой с любого направления

водяные струи с любого направления

Глава 7. Формулы для расчетов

Q_С – компенсирующая мощность (вар)

V – напряжение (В)

f_Н – частота сети (Гц)

n – количество конденсаторов

С – емкость конденсатора (Ф)

π – число π = 3.1415926…

p – коэффициент расстройки

Компенсация реактивной мощности,

0.000083 ∙ 400 2 ∙ 314.16 = 4172 вар = 4.17 квар

Компенсация реактивной мощности,

n конденсаторов в параллель

Пример: 2х83 мкФ при 400 В/50 Гц

2∙0.000083∙400 2 ∙314.16 = 8344 вар = 8.34 квар

Компенсация реактивной мощности,

n конденсаторов последовательно

Пример: 2х83 мкФ при 400 В/50 Гц

0.000083∙400 2 ∙314.16/2 = 2086 вар = 2.09 квар

Компенсация реактивной мощности,

отстройка от резонанса

Пример: 171.3х83 мкФ при 400 В/50 Гц с отстройкой 14%

0.0001713∙400 2 ∙314.16/0.86 = 10 квар

Компенсация реактивной мощности,

соединение в треугольник

Пример: 3х332 мкФ при 400 В/50 Гц

2∙0.000332∙400 2 ∙314.16 = 50 квар

Компенсация реактивной мощности,

соединение в треугольник,

отстройка от резонанса

Пример: 3х332 мкФ при 400 В/50 Гц с отстройкой 7%

2∙0.000332∙400 2 ∙314.16/0.93 = 10 квар

Компенсация реактивной мощности,

соединение в звезду

Пример: 3х1х124.4 мкФ при 400 В/50 Гц

0.0001244∙400 2 ∙314.16 = 6.25 квар

Компенсация реактивной мощности,

соединение в звезду,

отстройка от резонанса

Пример: 3х1х115.7 мкФ при 400 В/50 Гц с отстройкой 7%

0.0001157∙400 2 ∙314.16/0.93 = 6.25 квар

V – напряжение (В)

I – фазный ток (А)

P – активная мощность (Вт)

Q – реактивная мощность (вар)

S – полная мощность (вар)

Q_С – компенсирующая мощность (вар)

f_n – частота сети (Гц)

f_r – частота последовательного резонанса (Гц)

p – коэффициент расстройки

l – длина проводника (двухжильного) (м)

q_cu – коэффициент расстройки

P_v – потери в проводнике (ВА)

Емкостной ток через фазный проводник, одна фаза

Пример: 25 квар при 400 В

25000 / 400 = 62.5 А

Емкостной ток через фазный проводник,

Пример: 25 квар при 400 В

25000 / (400 ∙ 1.73) = 62.5 А

Коэффициент мощности и соотношение между cos ϕ и tan ϕ

Частота последовательного резонанса (f_r) и коэффициент расстройки (p) отстроенных конденсаторов

Пример: 3х332 мкФ при 400 В/50 Гц

2∙0.000332∙400 2 ∙314.16 = 50 квар

Расчет потерь трансформатора тока (выходной нагрузки)

Пример 1: Вторичный ток ТТ – 5А

20 м медного кабеля (2 жилы), 2.5 мм 2 ;

потребление измерительного входа контроллера 1.8 ВА. Мощность во вторичной цепи ТТ:

(5 2 ∙ 40 / 2.5 / 56) + 1.8 = 8.94 ВА → ТТ на 10 ВА

Пример 2: Вторичный ток ТТ – 1А

150 м медного кабеля (2 жилы), 2.5 мм 2 ;

Установлен измерительный прибор с потреблением 1.2 ВА. Мощность во вторичной цепи ТТ:

(1 2 ∙300 / 2.5 / 56) + 1.2 = 3.34 ВА → ТТ на 5 ВА

Глава 8. Качество электроэнергии

8.1 Что такое высшие гармоники

Современные сети низкого напряжения содержат множество нелинейных нагрузок, потребляющих несинусоидальный ток. Этот ток создает падение напряжения на паразитных индуктивностях системы, что приводит к искажению изначально синусоидального напряжения. Можно показать, что такие искаженные сигналы можно рассматривать как результат наложения на основную гармонику (синусоиду с частотой сети) дополнительных гармоник (с частотами, кратными частоте сети). Частоты гармоник являются произведением целых чисел, именуемых «порядком гармоники» (n), и частоты основной гармоники (например, для сети 50 Гц, 5-я гармоника имеет частоту 250 Гц, а для сети 60 Гц – 300 Гц).

К линейным нагрузкам относятся:

• Активные сопротивления (электронагревательные элементы, лампы накаливания и т.п.)
• Трехфазные двигатели
• Конденсаторы

К нелинейным нагрузкам относятся:

• Трансформаторы и реакторы
• Полупроводниковые преобразователи
• Выпрямители и преобразователи частоты, особенно используемые для регулирования скорости асинхронных двигателей
• Индукционные и дуговые печи, сварочное оборудование
• Источники бесперебойного питания (ИБП)
• Однофазные обратноходовые источники питания, используемые для питания таких устройств, как телевизоры, зарядные устройства, компьютеры, мониторы, принтеры, телефаксы, электронные балласты, энергосберегающие лампы, источники питания мощных светодиодов и т.д.

Любой периодический сигнал с частотой f (независимо от его формы) может быть представлен как сумма следующих составляющих:

• Синусоидальная составляющая с частотой f, именуемая основной гармоникой h₁
• Синусоидальные составляющие с частотами, кратными частоте f, именуемые высшими гармониками h_n
• Постоянными составляющими (могут присутствовать в некоторых случаях)

Рис. 35. Разложение периодического сигнала на гармонические составляющие

Гармоники подразделяются на:

• Четные гармоники (2-я, 4-я, 6-я и т.д.)

Эти гармоники возникают при резких колебаниях нагрузки или неисправности полупроводниковых преобразователей.

• Нечетные гармоники (3-я, 5-я, 7-я и т.д.)

→ Гармоники, кратные трем (3-я, 9-я, 15-я и т.д.)

Возникают из-за несимметрии нагрузок, а также однофазных источников гармоник

Типичные источники: Офисные здания, больницы, софтверные компании, банки и др.

Предприятия с двухфазным сварочным оборудованием.

Проблема: Токи этих гармоник «собираются» в нейтральном проводнике.

→ Гармоники, некратные трем (3-я, 9-я, 15-я и т.д.)

Данные гармоники создаются трехфазными источниками гармоник:

Коэффициент искажения синусоидальности (THD) рассчитывается как отношение действующего значения суммы гармонических составляющих к действующему значению основной гармоники. Он позволяет быстро оценить качество электроэнергии в сети.

Каждую гармонику можно рассматривать как отдельную «систему» с собственным фазовым углом. Отсюда происходит фундаментальная разница между cos φ (для основной гармоники) и PF (или λ — коэффициент мощности, рассчитываемый через сумму среднеквадратичных значений всех гармоник).

Гармоники генерируются не только промышленными электроустановками. Они возникают и в домохозяйствах. Как правило, домашние электроприборы генерируют только нечетные гармоники (3-я, 5-я, 7-я, 9-я, 11-я и т.д.).

Рис. 37. Ток и напряжение в сети с наложенными высшими гармониками: 5-я гармоника – 5%, 7-я гармоника – 4%, 11-я гармоника – 2.5%.

8.2 Где возникают гармоники?

В промышленных распредсистемах низкого напряжения, особенно при наличии регулируемых электроприводов, и в любом жилом доме, где их источниками являются телевизоры, компьютеры, энергосберегающие лампы с электронным балластом. Большое количество таких устройств, включенных в вечернее время и создающих искажения кривой тока в одни и те же моменты времени, способно создать высокие уровни гармоник даже в сетях среднего напряжения.

8.3 Каков будет уровень гармоник, если система КРМ еще не установлена?

а) На объекте с собственной распределительной системой низкого напряжения:

Уровень гармоник будет зависеть от установленной мощности полупроводниковых выпрямителей и преобразователей.

Если, например, в системе установлен мощный преобразователь с 6-пульсной схемой выпрямления и его мощность составляет 50% номинальной мощности трансформатора, то уровни гармоник напряжения будут следующие:

• 4% — для 5-й гармоники (250 Гц)
• 3% — для 7-й гармоники (350 Гц)

Однако более распространен случай, когда в системе находятся несколько небольших преобразователей, не связанных друг с другом. Поскольку токи, потребляемые их выпрямителями, не обязательно совпадают по фазе, соответствующие напряжения гармоник будут ниже, чем в приведенном выше случае.

Если, например, установлено несколько выпрямителей с общей мощностью 25% номинальной мощности трансформатора, уровень гармоник составит:

• 1-1.5% — для 5-й гармоники (250 Гц)
• 0.7-1% — для 7-й гармоники (350 Гц)

Эти приблизительные значения позволяют провести предварительную оценку необходимости установки расстроенной системы КРМ.

б) В сети среднего напряжения:

В настоящее время большинство сетей среднего напряжения подвержено влиянию бытовых приборов (в основном, телевизоров), генерирующих гармоники. Это особенно заметно, если изучить суточный график 5-й гармоники.

На графике приведен уровень гармоник в сети среднего напряжения муниципальной системы электроснабжения, имеющей и промышленные нагрузки в течение рабочей недели.

Средние и максимальные уровни гармоник были определены в результате серии измерений, выполненных в период с 1985 по 1987 г. немецкой организацией, занимающейся исследованиями в области энергетики (FGH). Сильный рост уровня гармоник по вечерам связан с включением многочисленных телевизоров и других нелинейных нагрузок в жилом секторе.

8.4 Какой эффект оказывает система КРМ на сеть с гармониками?

Система КРМ без расстраивающих элементов образует с реактивными сопротивлениями линии колебательный контур. Резонансную частоту при этом можно оценить по следующей формуле:

Мощность короткого замыкания S_SC в точке присоединения системы КРМ

• определяется в основном трансформатором (S_SC/V_SC);
• понижается на 10% за счет влияния импеданса сети среднего напряжения;
• может значительно снизиться при длинном кабеле между трансформатором и системой КРМ.

• Трансформатор 1000 кВА, V_SC=6%;
• Мощность короткого замыкания на стороне СН – 150 МВА, S­_SC ≈2.6 МВА;
• Система КРМ на 400 квар из 8 ступеней без расстройки.

Мощность компенсации (Q_С)

Резонансная частота (f_r)

При переключении ступеней конденсаторной батареи КРМ резонансная частота системы f_r существенно меняется и иногда оказывается близка к частоте какой-либо гармоники в сети.

Если собственная частота колебательного контура оказывается близкой к частоте гармоники, следует ожидать роста напряжения на частоте этой гармоники из-за резонанса. В определенных условиях напряжение может вырасти примерно во столько раз, сколько составляет добротность системы Q (в промышленных сетях порядка 5-10!).

Рис.41. Коэффициенты усиления напряжений гармоник в системе КРМ без расстройки, установленной в сети низкого напряжения

8.5 Когда в сети может возникнуть опасный резонанс?

Из вышеприведенной главы можно видеть, что вероятность появления проблем с резонансом на частоте гармоник можно предварительно оценить. Для этого можно использовать простые правила:

1.) Если резонансная частота

• на 10% выше/ниже частоты гармоники в сети, последняя будет усиливаться, если сеть имеет высокое значение Q (например, в вечернее и ночное время) с увеличением амплитуды до четырех раз;
• на 20% выше частоты гармоники в сети, последняя будет усиливаться, если сеть имеет высокое значение Q с ростом амплитуды до 2.5 раз;
• на 30% выше частоты гармоники в сети, последняя будет усиливаться незначительно, с ростом амплитуды до 1.7 раз.

2.) В сети, не имеющей собственных источников гармоник, но при наличии существенного уровня гармоник на стороне среднего напряжения, возможны следующие явления:

• при резонансной частоте ниже 400 Гц: резонансный «пик» на частоте 7-й гармоники;
• при резонансной частоте ниже 300 Гц: опасный резонансный «пик» на частоте 5-й гармоники (250 Гц);

8.6 Когда в сети может возникнуть опасный резонанс?

Мощность короткого замыкания сети определяет ее резонансную частоту и, если в ней присутствуют генераторы гармоник, амплитуду гармоник, присутствующих в напряжении.

• Если мощность короткого замыкания сети в точке присоединения системы КРМ слишком мала, это приведет к проблемам.
• Если мощность короткого замыкания кардинально меняется из-за оперативных переключений, это также приведет к проблемам.

На многих крупных промышленных объектах бесперебойность электроснабжения обеспечивается путем «закольцовывания» сети низкого напряжения. Такая сеть имеет высокую мощность короткого замыкания, и даже при наличии крупных систем КРМ и мощных нелинейных нагрузок, вроде выпрямителей, в ней не возникает никаких проблем с гармониками. Это связано с тем, что резонансная частота оказывается высокой, и токи высших гармоник гасятся, не создавая больших падений напряжения в сети среднего напряжения. Но если в кольцевой линии появляется разрыв, например, из-за работ по обслуживанию, мощность короткого замыкания при определенных условиях может существенно упасть, в результате чего резонансная частот окажется ниже 300 Гц.

8.7 Напряжения и токи в системах КРМ без расстройки

При возникновении резонанса действующее напряжение в сети почти не изменяется, но действующее значение тока через конденсатор увеличивается значительно. В случае резонанса на частоте 5-й гармоники, уровень которой примем равным 15%, ситуация будет следующей:

• Действующее значение напряжения в сети увеличится на 1%
• Амплитуда линейного напряжения вырастет на 10-15% (в зависимости от угла сдвига фаз)
• Действующее значение тока конденсатора вырастет на 25%!

В случае резонанса на частоте 11-й гармоники, уровень которой примем равным 10%, ситуация будет следующей:

• Действующее значение напряжения в сети увеличится на 0.5%
• Амплитуда напряжения питания вырастет на 6-10%
• Действующее значение тока конденсатора вырастет на 50%!

Вот почему стойкость к большим токам является одной из самых важных характеристик конденсатора!

Конденсаторы способны выдерживать перегрузки до 2.7 номинального тока, причем в длительном режиме!

Глава 9. Проектирование систем с гармониками

9.1 Что следует сделать, если резонанс возможен, но маловероятен?

Значительная часть проектируемых электроустановок попадает в данную категорию. Например:

• В сети нет собственных источников гармоник, на стороне среднего напряжения также нет гармоник, но резонансная частота ниже 400 Гц.
• Если в конфигурацию сети вносятся изменения, например, во время работ по обслуживанию, при которых резонансная частота может упасть ниже 400 Гц.
• Если в дальнейшем планируется установить установки, содержащие выпрямители.

Для защиты электроустановки от возникновения резонанса без расстройки в случае, когда случайно создадутся условия для его возникновения, рекомендуется установить прибор для мониторинга состояния сети. Такие приборы контролируют все три фазы системы электроснабжения и обеспечивают аварийное отключение оборудования при достижении опасного уровня гармоник. Если уровень гармоник снизится до приемлемого, оборудование может быть включено снова. Пиковые значения сохраняются и могут быть просмотрены по последовательному интерфейсу.

Для распределительных систем с симметричной нагрузкой также возможно установить контроллер компенсации реактивной мощности. Данное устройство тоже контролирует состояние системы и способно обнаружить резонанс при его возникновении. При этом производится определение напряжений гармоник в контролируемых фазах и рассчитывается действующее значение тока через конденсаторы. Если происходит превышение заданного предела, производится отключение электроустановки, с последующим включением при снижении уровня гармоник.

9.2 Проектирование систем КРМ в сетях с гармониками

Сбор наиболее полной информации, необходимой для проектирования системы КРМ, предполагает выполнение следующих мероприятий:

• Измерение напряжений и токов гармоник в течение нескольких дней без каких-либо устройств КРМ;
• Математический расчет резонансных частот сети.

После этого необходимо оценить ожидаемый уровень гармоник в этой сети:

Максимальное значение, измеренное без КРМ, следует умножить на коэффициент усиления, полученный расчетным путем.

Пример:
Имеется распредсистема низкого напряжения средней мощности с трансформатором 1000 кВА. Электроустановка с системой КРМ подключается двумя кабелями по 20 м, проложенными в параллель (с импедансом, соответствующим 10 м кабеля). При этом демпфирующий эффект на гармоники могут оказать лишь чисто активные нагрузки, т.к. потребители типа асинхронных двигателей гармоники не ослабляют. При мощности устройства КРМ в 400 квар и включении всех конденсаторов 5-я гармоника (250 Гц) усиливается в три раза. При введенной мощности 250 квар 7-я гармоника усиливается в 4 раза!

Рис.42. Усиление напряжений гармоник в зависимости от количества подключенных ступеней конденсаторной батареи

В течение суток, с ростом демпфирования в сети, указанные коэффициенты окажутся ниже. Но в вечернее время и в выходные коэффициент усиления 7-й гармоники может оказаться даже больше.

9.3 Меры по противодействию ожидаемому резонансу

Если из-за резонанса при установке системы КРМ ожидается увеличение напряжений гармоник до следующих уровней:

для 3-й гармоники (150 Гц)

для 5-й гармоники (250 Гц)

для 7-й гармоники (350 Гц)

для 11-й гармоники (550 Гц)

для 13-й гармоники (650 Гц)

Возможны серьезные нарушения в работе оборудования:

• проблемы с IT-системами и станками с ЧПУ
• повреждение выпрямителей и полупроводниковых преобразователей
• бесконтрольное отключение ячеек и выключателей
• отключение систем КРМ без расстройки
• возникновение перенапряжений в распредсистеме
• повышение потерь в трансформаторах и асинхронных двигателях из-за вихревых токов

Если уровень отдельных гармоник в сети без КРМ превышает 1.5% (7-я гармоника и выше) или 2% (5-я гармоника), и резонансная частота сети окажется близкой к частотам гармоник, следует рассчитывать на то, что из-за резонансного усиления уровень гармоник превысит указанные значения. В подобных ситуациях следует использовать только расстроенные системы КРМ, т.к. в противном случае пострадает надежность электроснабжения.

Расстройка снижает резонансную частоту до значения ниже 250 Гц. Все гармоники выше резонансной частоты расстроенной системы окажутся ослабленными.

Расстроенный конденсатор представляет собой конденсатор, последовательно с которым включен фильтрующий дроссель (реактор). Частота последовательного резонанса такой цепи задается индуктивностью дросселя таким образом, чтобы она была ниже частоты 5-й гармоники (250 Гц). Данная цепь ведет себя как индуктивность для всех частот, превышающих частоту последовательного резонанса. Соответственно, резонанс между конденсатором и паразитными индуктивностями сети становится невозможным. Расстроенная система подавляет часть токов гармоник. Для исключения возможности перегрузки из-за 5-й гармоники, все еще присутствующей в сети, в настоящее время существует практика выбирать резонансную частоту расстроенной цепи, равной 189 Гц или ниже.

Расстроенная цепь характеризуется резонансной частотой контура конденсатор-дроссель f_r или отношением падения напряжения на дросселе к падению напряжения на конденсаторе p. Эти два параметра связаны следующим соотношением:

Пример: p=0.07 (расстройка 7%) в системе 50 Гц, fr=189 Гц

Импеданс расстроенного конденсатора при 250 Гц ниже, чем импеданс самого конденсатора (без расстройки). Эта разница характеризуется коэффициентом x.

Расстроенная система КРМ для 5-й гармоники имеет:

• Характеристику последовательного контура при x>1
• Характеристику параллельного контура при x<1

При ярко выраженной склонности к последовательному резонансу, максимальный уровень гармоники с частотой 250 Гц должен быть ограничен, чтобы исключить перегрузку реактора.

→ v250_max = 4%

→ v250_max = 5%

→ v250_max = 5%

→ v250_max = 5%

→ при расстройке 7%

→ при расстройке 5.7%

→ при расстройке 14%

до 4% х 5_{(=250 Гц/50 Гц)} х 1.33 = 0.27 х I_n

до 4% х 5_{(=250 Гц/50 Гц)} х 2.40 = 0.48 х I_n

до 4% х 5_{(=250 Гц/50 Гц)} х 0.42 = 0.08 х I_n

(I_n = номинальный ток системы при 50 Гц)

При проектировании расстроенной системы КРМ следует учитывать следующие факторы:

• Конденсаторы с расстройкой и без нее никогда не должны устанавливаться параллельно друг другу в одной и той же распредсистеме.
• Параллельная работа фильтров с различными коэффициентами расстройки (p) возможна, но нагрузка на них окажется разной, в связи с чем в случае высоких уровней гармоник необходимо провести тщательный расчет их режимов.
• Если распредсистемы низкого напряжения изолированы друг от друга (т.е. трансформаторы не могут быть соединены на стороне низкого напряжения), то при необходимости в одной из них допускается использовать КРМ с расстройкой, а во второй – без расстройки.
• Любое выбранное устройство КРМ должно соответствовать требованиям конкретной энергоснабжающей организации.

9.4 Максимально допустимые уровни гармоник

При оценке качества электроэнергии следует руководствоваться применимыми для конкретного случая стандартами. Для большинства источников питания низкого напряжения, подключенных к распределительным сетям общего пользования, обычно применимы два стандарта:

• EN 50160 «Характеристики напряжения для электроэнергии, поставляемой электросетями общего пользования» — рассмотрены напряжения гармоник до 25-го порядка.
• EN 61000-2-2 «Уровни совместимости для низкочастотных кондуктивных помех и сигналов систем сигнализации в низковольтных электросетях общего пользования» — рассмотрены напряжения гармоник до 50-го порядка включительно.

Таблица 9. Сравнение максимально допустимых уровней гармоник по EN 50160 и EN 61000-2-2

Четные гармоники:

Нечетные гармоники: (кратные 3)

Нечетные гармоники: (не кратные 3)

Для обоих стандартов рекомендуется:

— Суммарный коэффициент искажений напряжения THDv: max. 8%

— Суммарный коэффициент искажений напряжения THDi: max. 20%

Глава 10. Проектирование в сетях с системами дистанционного управления, работающими в звуковой полосе частот

10.1 Компенсация реактивной мощности в сетях с системами дистанционного управления на звуковых частотах

Системы дистанционного управления (СДУ), работающие в полосе звуковых частот (ЗЧ), используются энергоснабжающими организациями для управления всевозможными переключениями (например, сменой тарифов) путем воздействия на приемные устройства, размещенные у потребителей. Для этого на напряжение сети накладываются сигналы высокой частоты (импульсы ЗЧ). Соответствующие частоты обычно лежат в диапазоне от 166 до 1350 Гц.

Для исключения влияния на работу таких СДУ электроустановки потребителей не должны нарушать нормальную передачу и прием сигналов управления. С этой целью Федеральная ассоциация энергетики и водных ресурсов Германии (BDEW), Ассоциация компаний, обеспечивающих безопасность Австрии (VSO) и Ассоциация электросетевых компаний Швейцарии (VSE) сформулировали согласованные рекомендации по предотвращению помех для систем сигнализации, работающих на ЗЧ.

В сетях с установками КРМ для оценки возможного влияния используется так называемый «коэффициент импеданса» (α * ).При коэффициенте импеданса α * ≥ 0.5 возникновение помех для СДУ не ожидается!

Коэффициент импеданса α* это отношение импеданса электроустановки потребителя (нагрузка плюс система КРМ) на частоте работы СДУ к номинальному импедансу трансформатора.

10.2 Влияние систем КРМ без расстройки

Система КРМ без расстройки совместно с реактивными сопротивлениями сети образует колебательный контур, резонансная частота f_r которого убывает с ростом компенсирующей мощности. Вблизи резонансной частоты импеданс колебательного контура оказывается очень низким, что может значительно снизить уровень сигналов команд в СДУ.

Если поддержание требуемого коэффициента импеданса невозможно, следует выбрать систему КРМ с расстройкой. Установка режекторного фильтра ЗЧ последовательно с системой КРМ для увеличения импеданса, как это делалось в свое время, в современных электросетях с большим количеством гармоник не рекомендуется.

10.3 Влияние систем КРМ без расстройки

Расстройка систем КРМ позволяет снизить резонансную частоту (вопрос подробно рассматривается ниже, начиная со стр. 43) до величины, не превышающей 250 Гц. Все гармоники, лежащие выше резонансной частоты расстроенного контура, будут не усиливаться, а напротив, ослабляться. Это позволяет получить адекватные значения коэффициента импеданса α * для рабочих частот СДУ, отстоящих достаточно далеко от резонансной частоты расстроенной цепи.

В зависимости от конкретной реализации расстроенной системы КРМ, частоты команд СДУ могут быть надежно заблокированы без необходимости применения режекторного фильтра ЗЧ.

Для того чтобы обеспечить максимальную надежность работы системы КРМ и исключить влияние на сигналы СДУ, используемые энергоснабжающими организациями, мы рекомендуем следующие типовые решения для коэффициентов компенсации (отношение мощности трансформатора к компенсирующей мощности) до 50 %:

Частота дистанционного управления (в Гц)

Тип системы КРМ

На что обратить внимание…

Основные преимущества и недостатки

Только оказывает блокирующий эффект на гармоники; годится для систем с гармониками, кратными трем. Решение дорогое.

Оказывает умеренный блокирующий эффект на гармоники, не годится для систем с гармониками, кратными трем. Решение относительно дорогое.

Недорогое решение. Приемлемый блокирующий эффект; не годится для систем с гармониками, кратными трем.

Блокирующий эффект на гармоники, зачастую, слишком велик. Не годится для систем с гармониками, кратными трем. Не рекомендуется без предварительного анализа режимов системы.

Приведенные рекомендации основаны на многолетнем практическом опыте и не противоречат рекомендациям по предотвращению недопустимого влияния на СДУ, разработанным Федеральной ассоциацией энергетики и водных ресурсов Германии (BDEW), Ассоциацией компаний, обеспечивающих безопасность Австрии (VSO) и Ассоциацией электросетевых компаний Швейцарии (VSE).

10.4 Варианты расстроенных систем КРМ

• Расстройка от 12.5 до 14%

Вариант с расстройкой от 12.5 до 14% пригоден для распредсистем с частотами СДУ выше 166 Гц, и режекторный фильтр ЗЧ не требуется. Недостатком такого решения является более высокая стоимость дросселей и конденсаторов, а также низкая способность к подавлению гармоник, присутствующих в промышленных сетях. В сетях низкого напряжения с высокими уровнями 5-й гармоники данный вариант лучше не рассматривать, особенно в системах мощностью >200 квар. Вместо него лучше предпочесть варианты с p=7 или 8%. Однако, сети низкого напряжения с очень высокими уровнями 3-й гармоники (150 Гц) являются исключением. Источником 3-й гармоники обычно является сама трехфазная система со значительной несимметрией нагрузки или большое количество однофазных источников, что характерно для офисных зданий, банков, больниц и крупных магазинов. Для исключения резонанса на рассматриваемой частоте следует использовать расстроенную систему с резонансной частотой ниже 150 Гц; варианты с расстройкой 14% подходят лучше всего. В целом, варианты с расстройкой 7 или 8% в таких системах использовать не следует.

• Расстройка от 7 до 8%

Системы КРМ с расстройкой 7% имеют доказанную эффективность для большинства промышленных применений. Резонансная частота имеет оптимальное значение с точки зрения подавления чаще всего встречающихся в промышленных сетях гармоник (в основном 5-й и 7-й) и обеспечения достаточного запаса по перегрузочной способности. Для промышленных сетей с более или менее симметричной нагрузкой с обычными уровнями гармоник и частотами СДУ выше 228 Гц рассматриваемое решение является идеальным! Варианты с расстройкой 8% предназначены для сетей с частотой СДУ 216.67 Гц.

• Расстройка от 5 до 5.67%

Как правило, системы с такой расстройкой используются из-за их повышенной способности к подавлению гармоник. Если, однако, в системе присутствует высокий уровень гармоник, проникающих из сети среднего напряжения, вариант с расстройкой 5-5.67% рассматривать не следует из-за риска перегрузки. Вместо него следует предпочесть вариант с p=7%. При очень высоких уровнях гармоник следует рассмотреть возможность установки фильтров, рассчитанных под конкретный объект. См. параграф 12.1 «Пассивные фильтры» (с.51).

• Комбинированная расстройка

Этот вариант системы КРМ содержит несколько ступеней с разными резонансными частотами (как правило, 12.5/14% и 5/5.67%). Количество ступеней и номиналы их компонентов выбираются так, чтобы отношение мощностей было примерно 1:1. Системы с комбинированной расстройкой раньше широко использовались в сетях, где частоты СДУ, используемые энергоснабжающей организацией, лежали в диапазоне от 166 до 190 Гц, поскольку это более простое решение по сравнению с установкой расстроенной системы КРМ с режекторными фильтрами ЗЧ. В настоящее время данное решение не рекомендуется из-за высоких уровней гармоник в современных сетях, связанного с этим риска перегрузки ступеней, неравномерного распределения тепловых потерь по ступеням и ограничений, связанных с системой управления.

• Индуктивные системы КРМ

В сетях с емкостным коэффициентом мощности (например, солнечные фермы, сети с большим количеством импульсных источников питания и т.д.) требуется установка индуктивностей, а не конденсаторов. Были созданы регулируемые системы КРМ для подобных случаев. Дополнительная информация по этому вопросу приведена в параграфе «Компенсация емкостной реактивной мощности» на стр.59.

10.5 Контроль состояния действующих систем КРМ

Обслуживание систем КРМ после их установки не менее важно, чем предшествующая работа по проектированию и планированию. Очень часто о системе КРМ после успешного ввода в эксплуатацию попросту забывают. Пользователь в большинстве случаев не задумывается о том, что контакторы, коммутирующие конденсаторы, изнашиваются, до тех пор, пока не происходит отказ контактора с соответствующими последствиями. Контакторы, переключающие емкостные нагрузки, работают в тяжелых режимах. При дребезге контактов возникают большие зарядные и разрядные токи в конденсаторах, в результате чего контакты подвергаются быстрому износу. Своевременная замена контакторов значительно продлевает срок службы системы КРМ. В контроллерах КРМ реализованы счетчики коммутационных циклов контакторов, что позволяет вовремя оповещать пользователя об их износе. Контроллер указывает оптимальное время замены контакторов, что помогает снизить эксплуатационные затраты. В целях организации планово-предупредительного ремонта пользователь может просматривать общее число коммутационных циклов для каждой ступени в отдельности.

Изменение обстановки в сети может привести к нарушениям в работе всей распредсистемы низкого напряжения. Целью мониторинга состояния системы является выявление таких нарушений на ранней стадии. Измерители качества электроэнергии обеспечивают своевременное оповещение о проблемах до того, как произойдет отказ всей системы или ее компонентов. Все параметры, относящиеся к надежности и безопасности сетей низкого и среднего напряжения, температуры чувствительных компонентов системы, потребление активной и реактивной энергии постоянно регистрируются и анализируются, с последующим формированием отчетов.

10.6 Что делать, если в сети высокий уровень гармоник, но потребление реактивной мощности низкое?

В подобных случаях существует несколько способов ограничения токов гармоник, вызванных процессами в нагрузках, которые их создают.

Наиболее распространенным способом решения проблемы являются:

• Установка нескольких пассивных фильтров (резонансных контуров), настроенных на совместную работу.
• Выделение нагрузок с сильной нелинейностью и чувствительных потребителей в раздельные группы, питаемые от разных трансформаторов.

Однако эти решения имеют два основных недостатка:

• Улучшение качества электроэнергии достигается только для конкретной электроустановки. Каждое последующее расширение может свести к нулю все достигнутые результаты.
• Очень часто реализация рассматриваемых решений на действующем объекте оказывается проблематичной.

Для следующих случаев:

• Очень высокие уровни 3-й, 9-й и 15-й гармоник с вызываемым ими большим током нейтрального проводника;
• Необходимость в последовательных резонансных контурах для ограничения токов гармоник, попадающих в сеть среднего напряжения;
• Низкое потребление реактивной мощности при высоких токах гармоник, например, из-за большого количества регулируемых асинхронных электроприводов.

следует рассмотреть установку активных фильтров гармоник или комбинаций пассивных фильтров с активными фильтрами, которые часто оказываются более оптимальным решением.

Глава 11. Измерение и анализ качества электроэнергии

Реализация измерений качества электроэнергии и нагрузок потребителей, а также требования к формируемым отчетам (извлечение из документа «Рекомендации по измерению уровней гармоник и мощности в электрических сетях», изданного Ассоциацией производителей электротехники и электроники Германии).

11.1 Введение

Электросети Германии являются одними из самых надежных в мире. Однако надежность электроснабжения не означает высокого качества электроэнергии. Форма напряжения в сети может отличаться от синусоидальной, а само напряжение – отклоняться от номинального значения. Поэтому обеспечение высокого качества электроэнергии становится все более важным как в промышленных, так и в муниципальных распределительных сетях. Количество и разнообразие полупроводниковых преобразователей, от импульсных источников питания до регулируемых электроприводов прокатных станов, за последние годы значительно выросло. Кроме того, строятся новые высоковольтные линии постоянного тока (HVDC), как в глубине материковой части страны, так и на морском шельфе, где размещены ветряные фермы. Таким образом, в производстве и потреблении значительной части электроэнергии так или иначе участвует силовая электроника. Вот почему в настоящее время контроль качества электроэнергии стал важным фактором как при проектировании, так и при эксплуатации электросетей. Приведенные рекомендации устанавливают минимальные требования к техническим отчетам, связанным с измерением и анализом качества электроэнергии, а также выбором номинальной мощности.

11.2 Качество электроэнергии

Термин «качество электроэнергии» часто используется для описания возмущений, влияющих на качество электропитания, в частности:

• Гармоники с частотой до 2.5 кГц в напряжении питания и/или потребляемом токе;
• Быстрые изменения напряжения (например, фликер), а также медленные изменения напряжения, такие как выход за пределы нормальных значений;
• Коммутационные перенапряжения, которые, зачастую, проявляются только резонансным «звоном» в кабельных линиях;
• Напряжения и токи интергармоник с частотой до 2 кГц , а также напряжения и токи субгармоник;
• Асимметрия токов и напряжений;
• Помехи на звуковых частотах.

11.3 Параметры энергопотребления

При измерении качества электроэнергии важно различать основную гармонику (например, 50 Гц), высшие гармоники и прочие составляющие, вызванные несимметрией или модуляцией:

• Активная мощность, коэффициент мощности по первой гармонике и реактивная мощность искажения;
• Реактивная мощность, вызванная несимметрией/модуляцией;
• Реактивная мощность (включает в себя все перечисленные формы реактивной мощности и всегда положительна);
• Полная мощность, включающая в себя все вышеперечисленные компоненты;
• Коэффициент мощности λ и коэффициент мощности по первой гармонике cos ϕ.

При записи гармоник следует использовать десятиминутные интервалы. Современные измерительные приборы позволяют задавать и дополнительные интервалы. Во многих случаях следует использовать усредненные за 10 минут значения для выявления «динамических» событий в электросети. С этой целью приборы обеспечивают измерение максимальных значений измеряемых параметров за 10 и/или 200 мс, в зависимости от типа прибора. Полученные результаты должны оцениваться с точки зрения влияния на качество электроэнергии.

11.4 Нормативная база

Качество электроэнергии и параметры, связанные с соотношением активных и реактивных мощностей, обычно анализируются в соответствии со следующими стандартами и рекомендациями:

• МЭК 61000 – предельные значения величин, относящиеся к качеству электроэнергии в промышленных и муниципальных электросетях низкого и среднего напряжения (только напряжения);
• EN 50160 – общественные электросети, осуществляющие электроснабжение на высоком, среднем и низком напряжении (только напряжения);
• Указания по применению VDE 41хх по электроснабжению на высоком, среднем и низком напряжении (только напряжения);
• МЭК 60871 – высоковольтные силовые конденсаторы;
• МЭК 60831 – низковольтные силовые конденсаторы;
• DIN EN 61800 – регулируемые электроприводы;
• прочие международные стандарты: IEEE 519, GB/T 15543, GOST 13109, Engineering Recommendations G5/4-1 and P28;
• договор с энергоснабжающей организацией, в котором прописаны условия, касающиеся коэффициента мощности cos ϕ, и иные согласованные условия.

Измеренные значения должны быть в установленных пределах от 95 до 100% времени измерения (обычно неделя), в зависимости от конкретного стандарта.

11.5 Работы по измерению

По итогам измерения качества электроэнергии в окончательный отчет должна быть записана следующая информация:

• Полное наименование компании, местоположения и подстанции;
• Причина выполнения измерений (плановая проверка, наличие возмущений, предполагаемое расширение сети, проектирование объекта);
• Точный метод измерения;
• Схема (упрощенная или подробная), из которой ясно, в какой точке проводились измерения, и в каком состоянии находились коммутационные аппараты;
• Условия нагрузки (обычная нагрузка или отличающаяся от нормальной);
• Точный метод измерения;
• Контролируемый потребитель (например, регулируемый привод или сварочный аппарат) с указанием его характеристик и, по возможности, профиля нагрузки;
• Оборудование КРМ и состояние относящихся к нему коммутационных аппаратов;
• Фильтры в сети;
• Генерирующие мощности и системы аварийного электропитания;
• Используемая при измерениях нормативная база (стандарты, указания);
• Кем выполнялись измерения;
• Имя диспетчера распределительной сети.

11.6 Пригодность измерительного оборудования

Перед выполнением измерений следует провести техническое совещание с заказчиком для полного прояснения обстоятельств, связанных с необходимостью изменений. По результатам этой встречи делаются выводы о том, какое измерительное оборудование следует использовать.

Следует понимать разницу между простыми задачами, когда речь идет о записи статистических данных простыми приборами, и технически сложным анализом процессов в сети, требующих приборов с разрешением по частоте от 20 до 150 Гц, способных вести запись «по событию». Это особенно важно для последнего поколения преобразователей и резонансов в сети, обусловленных емкостями приборов (например, системы КРМ без расстройки, входные фильтры, силовые кабели).

Измерение качества электроэнергии

Для измерения качества электроэнергии следует всегда использовать приборы класса А по МЭК 61000-4-30. Это гарантирует, что результаты измерений удовлетворяют соответствующим стандартам, и позволяют использовать их без ограничений. Для оценки обстановки в точке присоединения к сети общего пользования следует использовать 10-минутный интервал измерения. В случае анализа характеристик нагрузки интервал измерений может быть сокращен, или же можно использовать запись осциллограмм (например, для выявления коммутационных возмущений). Для правильного определения значений фликера при настройке прибора следует задать номинальное значение напряжение питания.

Сигналы звуковых частот

Перед измерениями необходимо выяснить у заказчика или энергоснабжающей организации, какие сигналы ЗЧ используются в сети, после чего ввести в прибор соответствующие величины. Частота сигнала и его уровень имеют большое значение при выборе мер по снижению уровня гармоник.

Измерение тока

Токи могут измеряться с помощью разъемных трансформаторов тока или катушек Роговского. При этом следует учитывать коэффициент трансформации и фазовый сдвиг тока относительно напряжения. Если измерительный прибор имеет функцию построения векторных диаграмм, это следует использовать для исключения ошибок измерения. Современные измерительные приборы имеют возможность «постобработки» данных для коррекции результатов, полученных при неправильных настройках.

Измерение мощности

Во многих случаях измерение мощностей следует проводить с разрешением, соответствующим интервалу опроса прибора в 15 минут. При этом следует учитывать передаточные характеристики трансформаторов напряжения, особенно в сетях среднего и высокого напряжения. В зависимости от трансформатора значительные искажения измеряемых величин могут наступать при частотах от 1 кГц, что определяется собственными резонансными частотами трансформатора. В настоящее время используется все больше силовых преобразователей, генерирующих четные гармоники и интергармоники. Поэтому следует оценить возможность проведения соответствующего анализа с помощью используемых измерительных приборов и при необходимости отразить это в отчете. Точность результатов измерения всегда должна оцениваться как до измерения, так и после, с учетом класса точности прибора, характеристик трансформатора и прочих участвующих в измерении устройств. Положение катушки Роговского, например, может влиять на точность измерений, причем величина ошибки может доходить до 20%.

11.7 Реализация измерений

Перед началом проведения измерений необходимые изменения нагрузки или состояния коммутационных аппаратов должны быть обговорены с эксплуатирующей организацией. Соответствующая информация должна быть зафиксирована главным энергетиком, если она не очевидна из результатов измерений.

Продолжительность измерений, которые должны покрывать все условия нагрузки, выбирается, исходя из упомянутой информации. Только после этого можно принимать меры, касающиеся оперативного управления сетью – например, если пределы, установленные стандартами, достигнуты или превышены.

Если производятся измерения случайных процессов, может потребоваться внешний запуск при коммутациях аппаратов или изменениях нагрузки.

Во избежание производственного травматизма, для длительных измерений, проводимых без надзора, допускается использовать только сертифицированное оборудование, измерительные кабели и адаптеры.

11.8 Формат отчета и рекомендации

Существует два возможных варианта технических отчетов, представляющих результаты измерений:

• Краткая пояснительная записка с избранными измерениями
• Подробный отчет с разделами, посвященными теории (объяснение наблюдаемых явлений, таких как фликер, гармоники, просадки напряжения и др.) и описанию процедур измерения, а также различными приложениями, относящимися к конкретным точкам, где проводились измерения.

В обоих случаях следует провести оценку результатов измерений с точки зрения соответствия стандартам, требованиям сетевого оператора или иным установленным пределам. При этом лицо, выполняющее анализ сети, часто не являющееся экспертом в области качества электроэнергии, имеет возможность оценить выполненные измерения и изложить свои выводы, касающиеся эксплуатации данной сети.

Если установленные пределы превышены, например, для гармоник, фликера (быстрые колебания напряжения) или реактивной мощности, в отчете должны быть приведены рекомендации по исправлению ситуации, касающиеся энергоснабжающей организации или потребителей:

• Повышение мощности короткого замыкания путем замены трансформатора или повышения пропускной способности сети;
• Изменение частоты модуляции полупроводниковых преобразователей, установленных в системе;
• Замена диодных выпрямителей, подключенных к сети, на активные схемы выпрямления;
• Установка систем КРМ на базе конденсаторов с контакторным управлением (или, для быстро изменяющихся нагрузок, с использованием твердотельных ключей), а в некоторых случаях и на базе реакторов;
• Применение пассивных фильтров (с учетом их емкостной реактивной мощности);
• Установка активных фильтров гармоник;
• Установка систем динамической фильтрации, которые способны генерировать как емкостную, так и индуктивную реактивную мощность.

Необходимо также упомянуть и возможные будущие изменения в сети заказчика (увеличение потребления, установка регулируемых электроприводов и др.). При этом рекомендации должны содержать лишь объективную оценку эффективности предлагаемых мер на стороне заказчика или энергоснабжающей организации и экономических показателей (например, потерь электроэнергии), без рекламы каких либо компаний или оборудования.

Глава 12. Системы фильтрации гармоник

12.1 Системы с пассивными фильтрами

Пассивные фильтры, представляющие собой последовательные колебательные контуры, настраиваются непосредственно на конкретные гармоники. Формально, такие фильтры предназначены только для фильтрации гармоник, а не для целей КРМ. Поскольку в современных электроустановках, как правило, требуется относительно небольшая мощность компенсации, подавление максимального количества гармоник при минимальной реактивной мощности оказывается непростой задачей. Пассивные фильтры имеют номинальный ток порядка 300 А при реактивной мощности всего 100 квар, что является образцовым с экономической точки зрения решением!

Эффективное подавление гармоник имеет побочный эффект в виде высокого риска перегрузки системы в случае изменения условий в сети. Для получения оптимального подавления гармоник при минимальном риске перегрузки самые современные системы фильтрации оборудуются устройством автоматической расстройки отдельных ступеней. Это позволяет повышать или понижать эффективность фильтрации, обеспечивая адаптацию системы в виде оптимальной степени расстройки.

Пассивная система фильтрации с автоматической расстройкой обычно состоит из следующих компонентов:

• Цепь нагрузки из нескольких модулей фильтра (силовые конденсаторы, реакторы, коммутационная аппаратура, защита от перегрузки по току);
• До трех расстроенных ступеней регулирования на модуль фильтра (расстраивающие конденсаторы, реакторы, защита от перегрузки по току);
• Система управления верхнего уровня (измерительный прибор, анализирующий процессы в сети, с функцией контроллера).

Систему управления верхнего уровня анализирует и сохраняет данные о качестве электроэнергии и величине нагрузки ступеней фильтра. На основании собранных данных она управляет ступенями регулирования фильтра и расстраивающих цепей. При этом контролируемыми переменными обычно являются уровни гармоник и величина нагрузки.

Если реактивная мощность системы приводит к появлению емкостного коэффициента мощности, или в системе изначально емкостной характер нагрузки, следует использовать активные системы фильтрации (см. параграф 12.2 «Системы с активными фильтрами» на с.52).

12.2 Системы с активными фильтрами

Основным преимуществом активных фильтров является то, что они обеспечивают подавление высших гармоник, не оказывая влияния на коэффициент мощности для основной гармоники (50 Гц). Кроме того, активные фильтры сохраняют свою эффективность при расширении объекта и изменении параметров сети. Модульная конструкция активных фильтров позволит выбрать номинальную мощность фильтра в соответствии с новыми требованиями, и дальнейшие изменения могут проводиться в любое время путем добавления дополнительных модулей. Это означает, что первоначальные вложения в оборудование не пропадут даром!

Принцип действия активных фильтров гармоник

Активные фильтры включаются в параллель с источниками гармоник. Фильтр производит анализ токов гармоник, создаваемых нелинейными нагрузками, и обеспечивает ввод компенсирующего тока, который находится в противофазе с подавляемыми гармониками. При этом фильтр может действовать как во всем частотном спектре (от 2-й до 50-й гармоники), так и избирательно – на целевую гармонику. Работа фильтра обеспечивает подавление токов гармоник в точке присоединения, при условии, что номинал системы выбран правильно.

Пара «фильтр – нелинейная нагрузка» выглядит для сети как линейная цепь, потребляющая чисто синусоидальный ток. Установка такого фильтра проста. Все, что требуется – трехфазный фидер с нулевым проводником или без него. На линии, идущей к нелинейной нагрузке, следует установить трансформатор тока.

Рис.50. Уровни гармоник, измеренные без фильтра

Рис.51. Уровни гармоник, измеренные с фильтром

Типичные области применения активных фильтров:

• Распределительная система с многочисленными полупроводниковыми преобразователями, для которой не допускается большая эмиссия токов гармоник в питающую сеть, например, если к электроустановкам ведут длинные линии и, как следствие, мощность короткого замыкания низка;
• В системе установлены современные регулируемые электроприводы, создающие высокий уровень гармоник, но не требующие компенсации реактивной мощности;
• Сети низкого напряжения с высоким уровнем 3-й гармоники, причиной которой являются однофазные источники гармоник. См. описание проблем с нулевым проводником на с.33.

В дополнение к подавлению гармоник активные фильтры могут выполнять и другие функции, такие как динамическая компенсация реактивной мощности и симметрирование нагрузки.

Специализированные быстродействующие системы с регулированием по напряжению позволяют подавлять гармоники вплоть до 100-го порядка путем влияния на импеданс системы. См. тему «Активные фильтры» (с регулированием по напряжению) на с.57 и далее.

Глава 13. Полезная информация

13.1 Активные фильтры (с управлением по току):

«Активность против гармоник»

Потребителям электроэнергии предлагаются всевозможные средства для снижения уровня гармоник в их распределительных сетях по приемлемым ценам. Обычный способ полного подавления или ослабления гармоник состоит в установке устройства, замыкающего токи гармоник через пассивные элементы. Это подразумевает, однако, установку последовательных резонансных контуров (индуктивностей и конденсаторов) для каждой подавляемой гармоники, чтобы исключить нежелательные явления. Более удобным решением является использование активного фильтра гармоник.

Частоты, кратные частоте сети, принято называть гармониками. Каждую гармонику обычно характеризуют ее порядком (порядковым номером) n. Для сети с частотой 50 Гц частота 5-й гармоники составляет 250 Гц. Путем математического анализа можно показать, что любые периодические сигналы можно рассматривать как сумму синусоидальных составляющих с разными частотами. Гармоники возникают при работе нагрузок, потребляющих несинусоидальный ток. Их порядок и амплитуда определяются формой тока. Чем больше отклонение формы тока от синусоидальной, тем больше гармоник поступает в питающую сеть, и тем выше их амплитуда. С помощью преобразования Фурье можно разложить несинусоидальный сигнал на множество гармоник, каждая из которых характеризуется порядком n и амплитудой.

Простой метод выявления отдельных гармоник состоит в выполнении измерений специальным прибором с клещевыми датчиками, который позволяет выделить индивидуальные гармоники и вывести на дисплей соответствующую информацию. Хотя в каждый момент времени отображается только одна гармоника, этот способ относительно прост и позволяет быстро получить приблизительную оценку амплитуд отдельных гармоник. Существует ряд признаков, позволяющих предположить присутствие гармоник в системе: поломки ПК, появление ошибок на жестких дисках, мерцание мониторов, перегрев нулевых проводников, поломки систем КРМ и ускоренная коррозия в различных частях электроустановки.

Принцип действия фильтра гармоник

В основе работы фильтра гармоник лежит активное устранение отклонения в системе с обратной связью. Это достигается путем выделения токов гармоник и ввода компенсирующих токов, противоположных по фазе. Сначала с помощью трансформатора тока производится измерение мгновенного значения тока, потребляемого нагрузкой. Система управления фильтра производит анализ измеренного тока, выделяя амплитуды и частоты гармоник. Далее производится ввод в сеть гармоник с теми же частотами и амплитудами, но строго в противофазе с исходными. Это обеспечивает полную компенсацию высших гармоник, в результате чего остается чистая синусоида с частотой сети. Большим преимуществом активного фильтра перед традиционными фильтрами является его адаптивность. В зависимости от конкретных требований фильтр может увеличивать или уменьшать компенсирующий ток. Даже в случае перегрузки фильтр не отключается, а лишь переходит в режим токоограничения, когда он выдает максимально возможный компенсирующий ток и тем самым все равно устраняет значительную часть гармоник. Взаимодействие с другими компонентами системы, такими как расстроенные установки КРМ или источники бесперебойного питания, сведено к минимуму и не критично. Соответственно, не возникает проблем ни с возможным расширением объекта, ни с установкой комбинации из нескольких фильтров. При параметров сети или нагрузки фильтр автоматически адаптируется к изменениям в пределах своих номиналов.

О важности правильного подключения

Правильная установка оборудования имеет определяющее значение для эффективной работы устройств подавления гармоник. Неправильное подключение системы может привести не только к снижению эффективности работы фильтра, но и усилению имеющихся возмущений в сети, а иногда и к возникновению новых. Каждая электроустановка требует правильного заземления. Эффективная и грамотно спроектированная система заземления является основой любой системы электроснабжения. При наличии дефектов в системе заземления возникают паразитные наводки и электромагнитные помехи, а гармоники получают возможность свободного распространения. Основной же функцией заземления является исключение возможности возникновения опасных для жизни потенциалов на корпусе оборудования относительно земли при неисправностях и исключение помех протеканию тока с корпуса на землю. Это является единственным способом обеспечить быстрое срабатывание защиты от перегрузки по току за счет того, что ток, потребляемый из сети при замыкании на землю, оказывается достаточно большим. Еще одной задачей системы заземления является выравнивание потенциалов между различными частями электроустановки, т.к. в противном случае могла бы возникнуть нежелательная разница потенциалов.

Строгое разделение N и PE

Если разделение между проводниками N и PE не обеспечено, например, в случае, когда токи нагрузки протекают по PE-проводнику, вокруг проводников заземления и выравнивания потенциалов возникают электромагнитные поля, которые могут приводить к нежелательным эффектам. Поскольку указанные поля могут возникать и в экранированных кабелях связи, результатом может стать потеря передаваемых данных. Наличие контакта РЕ-проводника с проводящими средами (например, трубы водоснабжения, газоснабжения, отопления и др.) приводит к протеканию токов нагрузки через них. Как следствие, возникают паразитные напряжения и коррозия.

Поэтому основным требованием при проектировании современных систем электроснабжения является четкое разделение проводников N и РЕ, которые должны оставаться изолированными друг от друга с момент ввода электроустановки в эксплуатацию.

В нашей практике был случай, когда была нарушена телефонная связь, а экраны мониторов мигали из-за влияния гармоник. Измерения уровня гармоник показали, что в системе доминировала 3-я гармоника, составлявшая целых 35% от номинального тока. Оказалось, что она протекала не только в нейтрали (N), но и в РЕ-проводнике.

В подобных случаях до принятия каких-либо мер по противодействию гармоникам следует привести электропроводку в соответствие с вышеописанными требованиями. К сожалению, требования, действующие в Германии с 2001 г., не содержат жесткого предписания о разделении N и РЕ. Есть лишь рекомендации по использованию 5-проводной системы в кабелях питания, имеющие своим источником индустрию телекоммуникаций и IT-технологий, а также одно из подразделений (VdS) Ассоциации страховщиков Германии (GDV). Естественно, невозможно исключить протекание токов фильтров в РЕ-проводнике. Однако, они вполне допустимы, если там не присутствуют токи гармоник или нагрузки. Существующие в настоящее время директивы по ЭМС предполагают, что разработчики оборудования и электроустановок будут вынуждены идти на компромисс, т.к. с одной стороны, устройства не должны являться источником помех, а с другой – они должны быть устойчивы к ним; при этом любые паразитные токи, создаваемые устройством, должны быть рассеяны. Это достигается, в основном, путем их «сброса» в проводник заземления через конденсаторы фильтров. В стационарных установках паразитные токи могут стекать и в нейтраль. Однако, это физически невозможно в электроприборах, имеющих вилки с заземлением по немецкому стандарту, поскольку они допускают переворачивание на 180° и их «полярность» не определена.

Типовой пример

Обычный ПК с адаптером питания на 250 Вт имеет ток утечки 1 мА. В это значение входят как основная гармоника (50 Гц), так и различные высшие гармоники. Ток утечки «загрязняет» РЕ-проводник, что в целом не сильно влияет на надежность системы. Если к сети подключено 100 ПК, этот ток составит порядка 0.1 А. Полагая сопротивление РЕ-проводника равным 1 Ом, получим, что падение напряжения в нем составит 0.1 В. Рабочая система заземления обычно имеет низкое сопротивление (проводник сечением 10 мм 2 имеет сопротивление лишь 0.0012 ом/м). Однако, в системе с номинальным током нагрузки 100 А, ток 3-й гармоники может легко достигать 40 А, что в нашем случае даст падение напряжения не менее 40 В.

Данный случай — классический с точки зрения использования активного фильтра гармоник. Компенсируя токи гармоник нагрузок, генерирующих их в большом количестве, фильтр исключает протекание токов гармоник в распределительной сети и защищает других потребителей от их влияния. Однако данный механизм работает только в том случае, когда проводники N и РЕ строго разделены. На практике было показано, что использование активных фильтров позволяет снизить уровень гармоник с 30% до примерно 5%. Это достигается с нагрузками, не только сильно искажающими входные токи, но и имеющими «пики» в потребляемом токе.

Моделирование различных условий в распределительных системах позволяет получить полное представление о влиянии тех или иных мер на уровень гармоник. Для простоты рассмотрим однофазную сеть с проводниками N и РЕ. К системе электроснабжения подключены две нагрузки, первая из которых эмитирует гармоники в источник питания, а вторая – либо не создает гармоник, либо эти гармоники нейтрализуются фильтром. В идеальном случае ток, протекающий в РЕ-проводнике состоит только из токов фильтра нагрузки, вызываемых, например, импульсными источниками питания или входными фильтрами сети.

Гармоники, естественно, частично отводятся в РЕ-проводник через упомянутые фильтры. Для выполнения моделирования с максимально реалистичными условиями, амплитуда и порядок каждой гармоник были взяты по результатам предварительного анализа системы.

Форма тока является приближенной к условиям, имеющим место в реальной питающей сети под нагрузкой. Ток утечки фильтра имеет порядок единиц миллиампер, несмотря на присутствие гармоник. Соответственно, его влияние на функционирование РЕ-проводника незначительно. Если же допустить, что N- и РЕ-проводники не разделены должным образом (например, между шинами N и РЕ распределительного щита есть перемычка), токи нагрузки начинают протекать через РЕ-проводник. Поскольку проводники N и РЕ фактически оказываются включены в параллель, ток распределяется по ним обратно пропорционально их сопротивлениям.

Указанное соединение между проводниками N и РЕ подразумевает, что паразитные напряжения и соответствующие электромагнитные поля будут воздействовать на броню кабелей и кабельные каналы, а также на трубы водопровода, газоснабжения и центрального отопления. Таким образом, все металлические компоненты здания оказываются источниками помех. Проводник заземления теперь нагружен токами нагрузки и на нем возникает потенциал относительно земли. В зависимости от амплитуды тока и сопротивления могут возникать напряжения до 100 В. При протекании токов гармоник через проводник заземления, величина тока может вырасти до уровней, значительно превышающих номинальный ток нагрузки. Помимо риска, что вся система будет работать неправильно, это может привести к недопустимому нагреву проводников N/РЕ. При плохом стечении обстоятельств это может привести к пожару. Напряжение в РЕ-проводнике естественным образом расчет пропорционально току, что приводит к появлению высокого потенциала относительно земли. Поскольку теперь потенциал РЕ-проводника не равен нулю, он теряет способность решать задачи, для которых он предназначен.

Установка активных фильтров является эффективной мерой по снижению уровня гармоник и их нежелательного влияния на распределительную систему. Однако очень важно, чтобы все компоненты системы и фильтра были правильно смонтированы и подключены. Как показывает практика, следует обязательно измерить ток, протекающий по «земляному» проводнику, т.к. при наличии в нем недопустимых токов это тут же будет выявлено. Куда сложнее выявить и локализовать нежелательную связь между N- и РЕ-проводниками. Это требует хорошего знания того, как проложены кабели, и плана здания. Только неуклонно следуя вышеприведенным рекомендациям, можно провести «ревизию» распределительной сети и повысить качество питающего напряжения.

13.2 Активные фильтры (с управлением по напряжению):

«Случай с резервными генераторами»

В настоящее время практически все потребители, подключенные к сети, представляют собой нелинейные нагрузки. Потребляемый ими несинусоидальный ток приводит к искажениям напряжения в сети и появлению в нем высших гармоник. Результатом этого становится перегрузка различных электроприборов и установок, что может привести к нарушению нормальной работы предприятия и потери эксплуатационной надежности оборудования. Решить данную проблему помогают активные и пассивные фильтры.

Сложности же возникают в случае критичных инфраструктурных объектов, где должно быть обеспечено гарантированное электроснабжение, что подразумевает питание не только от сети, но и от резервных генераторов. Такие объекты обычно имеют большое общественное значение, и для них принимаются особые меры безопасности. Примерами таковых являются системы телекоммуникаций, центры обработки данных, водоканалы, распределительные сети, больницы и станции скорой помощи, банки и др.

Телерадиокомпания установила новые передатчики в связи с переходом со стандарта DVB-T на стандарт DVB-T2 РВ, обеспечивающий большее количество телепрограмм с более высоким качеством изображения. Поскольку средства массовой информации относятся к жизненно важным инфраструктурным объектам, необходимо, чтобы обеспечивалось их бесперебойное вещание. Помимо работы от основного источника питания, оборудование должно нормально работать от аварийного генератора. С целью превентивного выявления возможных проблем, таких как влияние гармоник или наличие резонансных частот, был проведен анализ качества электроэнергии в различных режимах питания, как от внешней сети, так и от резервного генератора.

Проблемы с гармониками при использовании резервного генератора

Резонансные пики в системе были вызваны конденсаторами в передатчиках, которые не имели расстройки. Это приводило к появлению резонанса на частоте порядка 1450 Гц, который следовало устранить с помощью фильтра. Однако резонансная частота сильно изменялась в зависимости от мощности короткого замыкания внутри установки. При работе с внешним питанием мощность короткого замыкания была велика, и резонансная частота составляла свыше 3 кГц, а при питании от резервного генератора мощность короткого замыкания была намного меньше, в результате чего резонансная частота падала до 1.5 кГц.

При выборе системы фильтров основной целью было обеспечить бесперебойную работу сети как при внешнем питании, так и при питании от резервного генератора. Кроме того, требовалось исключить возможность появления помех в звуковом канале передатчика, т.к. гармоники обычно лежат в слышимом диапазоне частот.

Только активные фильтры с управлением по напряжению

Пассивные фильтры при частотах, превышающих частоту собственного резонанса, ведут себя как индуктивности с низким сопротивлением для гармоник, что обеспечивает их избирательное подавление. Их недостатком является то, что они рассчитаны на определенный диапазон частот и могут создавать дополнительную емкостную реактивную мощность, что приведет к нежелательному емкостному коэффициенту мощности. Однако это не единственная причина того, что в рассматриваемом случае пассивный фильтр не годится – спектр частот в системе сильно меняется при питании от генератора.

Активные фильтры формируют компенсирующий ток в противофазе с током гармоник, за счет чего и достигается их нейтрализация. Они могут автоматически адаптироваться к изменению частот, которые требуется подавить. Следует различать фильтры с управлением по току и по напряжению. Первые из них измеряют ток, протекающий через нагрузку, и рассчитывают величину компенсирующего тока, который должен вводиться в противофазе. Фильтры с управлением по напряжению могут иметь регулируемый импеданс, т.е. они не только подавляют гармоники, но и способны активно гасить резонанс. В случае с сетью, питающей передатчики, активный фильтр с регулированием по напряжению является оптимальным решением. При использовании фильтра с регулированием по току возможно появление неустойчивости в системе, содержащей контур регулирования тока (в самом фильтре) и регулятор напряжения генератора.

Решение: быстродействующий активный фильтр

Телерадиокомпании был поставлен активный фильтр с управлением по напряжению. Устройство с номинальной мощностью 70 кВА и трехпроводным подключением способно подавлять гармоники с порядком до 100 (т.е. с частотой до 5 кГц), причем как по всему спектру частот, так и избирательно, когда подавляются лишь избранные гармоники. Кроме того, фильтр обеспечивает активное демпфирование резонанса. Время реакции фильтра, составляющее 20 мкс, делает его пригодным для систем с резкими изменениями нагрузки. При этом фильтр не нуждается в трансформаторах тока, что упрощает его подключение к электроустановке.

Фильтр с управлением по напряжению удовлетворяет всем требованиям как при работе системы от внешнего источника, так и при питании от резервного генератора. Какое-либо влияние на питающую сеть полностью исключено. Гармоники, высокие уровни которых ранее создавали проблемы, оказались эффективно подавленными. Это особенно заметно при работе от резервного генератора, т.к. практически исчезли слышимые шумы. Кроме того, в обоих режимах работы характерные для системы 5-я и 7-я гармоники от импульсного преобразователя снизились до некритичных уровней, не превышающих 1%.

13.3 Индуктивная компенсация реактивной мощности для солнечных ферм

«Особый случай»

В последние десятилетия необходимость снижения зависимости от ископаемого топлива привела к появлению так называемых «солнечных ферм», представляющих собой электростанции на солнечных батареях. Они зарекомендовали себя как надежный источник электроэнергии. При построении больших энергосистем важным фактором является достижение максимального КПД, т.к. это способствует снижению стоимости выработанной электроэнергии и повышению надежности электроснабжения. Помимо обычных мер, используемых для улучшения отдачи солнечных модулей, существует потенциал для дальнейшей оптимизации их работы.

В Германии большинство солнечных ферм имеют мощность от 1 до 20 МВт, что связано с техническим регламентом Федеральной ассоциации энергетики и водных ресурсов Германии (BDEW) «Указания по подключению и обеспечению параллельной работы генерирующих мощностей в сетях среднего напряжения». Начиная с 2008 г. данный документ является руководящим в части требований, связанных с подключением электростанций к сетям среднего напряжения.

В вышеупомянутых «Указаниях» содержится требование обеспечить в точке присоединения коэффициент мощности, совместимый с нормальной работой сети. Это означает, что генерирующая электроэнергию установка должна при любых условиях нагрузки обеспечить наличие реактивной мощности, при которой коэффициент мощности в точке присоединения будет удерживаться между 0.95 (индуктивный) до 0.95 (емкостной). При перевозбуждении (емкостном коэффициенте мощности) будет наблюдаться нежелательное повышение напряжения, а при недовозбуждении, наоборот, понижение. Поэтому генерирующие мощности должны поддерживать стабильное напряжение.

Различные конфигурации сети и условия нагрузки приводят к большому разнообразию требований, которые сетевые операторы оговаривают применительно к конкретным сегментам сети. Эти требования могут сильно отличаться от одного оператора к другому. Обычно они задаются в виде зависимости коэффициента мощности от активной мощности (кривая cos ϕ(Р)) или в виде функции напряжения (кривая Q(V)). В указаниях BDEW содержится требование обеспечить достижение заданного коэффициента мощности в течение 10 секунд после возмущения.

Потенциал для оптимизации 1: Современные инверторы обычно способны генерировать реактивную мощность. Как следствие, они способны не только отдавать в сеть энергию солнечных батарей, но и обеспечить соответствие приведенным выше кривым. Однако у такого подхода есть большой недостаток: инверторы отдают полную (кажущуюся) мощность, т.е. векторную сумму активной и реактивной мощностей. Чем больше требуемая реактивная мощность, тем меньшую активную (т.е. приносящую доход) мощность способен отдать в сеть инвертор, независимо от знака сдвига тока относительно напряжения (опережающий или отстающий).

Пример: Если задан коэффициент мощности, равный 0.95, инверторы должны обеспечить реактивную мощность, составляющую 33% от активной. Однако, если бы требуемая реактивная мощность обеспечивалось бы подходящей системой КРМ, то инверторы смогли бы работать с коэффициентом мощности, равным единице, что увеличило бы полезную (активную) мощность инверторов на 5% при той же кажущейся мощности.

Для того чтобы солнечные электростанции могли гарантированно отдавать энергию в существующие сети среднего напряжения, многие операторы оговаривают довольно низкие значения коэффициента мощности, вплоть до 0.9. В этом случае реактивная мощность должна составлять 48% активной. Получение этой мощности от системы КРМ позволит поднять величину отдаваемой (и оплачиваемой!) активной мощности на 11%.

Поэтому целесообразно иметь внешний источник реактивной мощности, т.к. в этом случае инверторы смогут отдать максимальную активную мощность.

Потенциал для оптимизации 2: При работе современных инверторов без нагрузки (особенно ночью, или когда солнечные батареи не работают из-за пасмурной погоды, тумана, снега и др.) их полная мощность холостого хода ложится на сеть большой емкостной нагрузкой. Для исключения этого нежелательного эффекта инверторы часто отключают в такие периоды, но это существенно снижает их срок службы. В этом случае наличие внешней системы КРМ дает значительный потенциал для оптимизации системы.

Потенциал для оптимизации 3: Длина кабелей между солнечной фермой и точкой подключения к сети среднего напряжения нередко составляет несколько километров. Все кабели прокладываются вместе, соответственно длинные подземные кабели имеют значительную емкость, в то время как у воздушных ЛЭП доминирует индуктивная составляющая. Один километр подземного кабеля может быть источником нескольких квар емкостной реактивной мощности. При этом эта мощность генерируется вне солнечной фермы и не обнаруживается системой управления инвертором. Поэтому ее следует компенсировать отдельно.

Проблема: Требования сетевого оператора относятся к точке подключения солнечной электростанции, которая может находиться в нескольких километрах от нее. Это означает, что требования BDEW должны выполняться не на самой электростанции, а именно в точке ее подключения к сети.

Решение: Некоторое время назад было проведено серьезное исследование на реальной солнечной электростанции среднего размера. При этом были использованы все три подхода к оптимизации, рассмотренные выше. По результатам была разработана и введена в эксплуатацию система КРМ.

Основные параметры солнечной электростанции

Номинальная мощность: . 3122 кВт

Годовая выработка электроэнергии: . 2849400 кВт∙ч

Площадь солнечных батарей: . 4.7 га

Годовая экономия выбросов CO₂: . 1710 т

Расстояние от солнечной фермы до точки подключения: . 5 км

Требования сетевого оператора:

Целевой коэффициент мощности должен быть не хуже 0.95 (индуктивный) при отдаче электроэнергии в сеть.

Коэффициент мощности ни при каких обстоятельствах не должен быть емкостным при питании со стороны сети.

Коэффициент мощности должен выходить на целевое значение в течение не более 10 секунд (требование BDEW).

Поскольку все три приведенных требования предполагают обеспечение индуктивного характера реактивной мощности, была установлена система КРМ с реактивной мощностью 990 квар. При этом все компоненты были распределены по семи шкафам. В системе были реализованы ступени регулирования различной величины, которые включали в себя реакторы с низкими потерями, высоковольтные ячейки и групповую защиту от перегрузок по току. Для правильной работы рассматриваемой системы очень важно обеспечить точные измерения и расчеты, связанные с реактивной мощностью. Для этого была реализована система синхронизированных измерений в двух точках – удаленной точке присоединения и непосредственно на электростанции. Данные передавались в контроллер КРМ, который переключал ступени регулирования. Полученное быстродействие было достаточным для выполнения требования о выходе на заданное значение коэффициента мощности за время не более 10 секунд.

Результат: Благодаря дополнительной активной (оплачиваемой) мощности, достигнутой за счет системы КРМ, все инвестиции окупились за 22 месяца, после чего доходы от солнечной электростанции увеличились на 5%.

Подскажите как найти мощность конденсатора, НЕ ЗАРЯД!

Чем конденсатор «мощней» тем внутреннее сопротивление меньше.

Если надо «сколько времени» — это это в чистом виде ёмкость конденсатора или его заряд, но никак не мощность. Сколько нужно ёмкости — считается просто: скорость разряда dU/dt = I/C (I — ток разряда) . Отсюда по току и допустимой скорости разряда можно найти и ёмкость.

«Мощность» для конденсаторов тоже иногда указывается, но это реактивная мощность. Она показывается, какой величины ПЕРЕМЕННЫЙ ток можно пропускать через конденсатор на данной частоте и при данном напряжении. Совершенно не Ваш случай.

4.5. Реактивная мощность конденсатора

Когда конденсатор подключен к переменному синусоидальному напряжению, в нем возникает синусоидальный ток, опережающий напряжение на 90 о (рис. 4.5.1).

Мгновенная мощность, потребляемая конденсатором (как и любой другой цепью) определяется как произведение напряжения и тока:

p = ui

График изменения этой мощности можно построить, перемножая попарно ординаты графиков u(t) иi(t), взятые в один и тот же момент времени. Полученная таким образом кривая (рис. 4.5.1) представляет собой синусоиду двойной частоты с амплитудой.

Q_C = U_Cm  I_Cm /2 = U_C  I_C.

Когда p>0, конденсатор заряжается, потребляя энергию и запасая ее в электрическом поле. Когдаp<0, он отдает ее другим элементам цепи, являясь источником энергии. ВеличинаQ_Cявляется максимальной мощностью, потребляемой или отдаваемой конденсатором, и называетсяемкостной реактивной мощностью.

Средняя (активная) мощность, потребляемая конденсатором, равна нулю.

4.5.2. Экспериментальная часть Задание

Выведите кривые тока и напряжения конденсатора на экран виртуального осциллографа, перенесите их на график и постройте кривую изменения мгновенных значений мощности перемножением мгновенных значений напряжения и тока.

Порядок выполнения эксперимента

Соберите цепь согласно схеме (рис. 4.5.2), подсоедините к ней регулируемый источник синусоидального напряжения с параметрами: U = 5Bиf= 1 кГц.

Включите виртуальные приборы V0,A1 и осциллограф.

«Подключите» два входа осциллографа к приборам V0 иA1, а остальные отключите.

Установите параметры развёртки осциллографа так, чтобы на экране было изображение примерно одного-двух периодов напряжения и тока.

Включите блок «Приборы II», выберите из меню функции «Активная мощность» и «Реактивная мощность», подключите их кV1 иA1, запишите значения реактивной мощностиQ_Cи убедитесь, что активная мощность близка к нулю.

Занесите данные осциллографирования напряжения и тока конденсатора в табл. 4.5.1 соответственно указанным моментам времени. Выполните вычисления мгновенных значений мощности.

Как определить мощность конденсатора

• />Суббота в 12:51
• Тема:Новые тролли и карма
• От:Arlleex

• />Суббота в 12:51
• Тема:Новые тролли и карма
• От:Arlleex

—>

Другие известные форумы и сайты по электронике

все что посвящено электронике и общению специалистов. реклама других ресурсов.

• Магазины
• Форумы и конференции
• Производители
• Информационные ресурсы
• Поисковики
• FTP-серверы

• />Понедельник в 10:13
• Тема:"Точка Опоры" и наш магазин — работают по прежне…
• От:megajohn

• />Понедельник в 10:13
• Тема:"Точка Опоры" и наш магазин — работают по прежне…
• От:megajohn

—>

В помощь начинающему

вопросы начального уровня

Модераторы раздела VAI aosp SergM fill vetal KRS Alexandr des00 Uladzimir Rst7 iosifk ViKo Herz l1l1l1 Tanya Сергей Борщ Omen_13 Vasily_ Егоров Walrus

• ARM, 32bit
• MCS51, AVR, PIC, STM8, 8bit
• Программирование
• Схемотехника
• Интерфейсы

• />17 минут назад
• Тема:Anitsu 2702 актуален сегодня?
• От:khach

• />17 минут назад
• Тема:Anitsu 2702 актуален сегодня?
• От:khach

—>

International Forum

This is a special forum for English spoken people, read it first.

• />14 мая
• От:byRAM

• />14 мая
• От:byRAM

—>

Образование в области электроники

все что касается образования, процесса обучения, студентам, преподавателям.

Модераторы раздела des00

• />Понедельник в 05:17
• Тема:Задержки на PN-переходе
• От:ded2016

• />Понедельник в 05:17
• Тема:Задержки на PN-переходе
• От:ded2016

—>

Обучающие видео-материалы и обмен опытом

Обсуждение вопросов создания видео-материалов

Модераторы раздела iosifk

• />17 февраля
• Тема:Dilduino
• От:k155la3

• />17 февраля
• Тема:Dilduino
• От:k155la3

Cистемный уровень проектирования

Последнее сообщение

—>

Вопросы системного уровня проектирования

Применение MATLAB, Simulink, CoCentric, SPW, SystemC ESL, SoC

Модераторы раздела Rst7

• />12 августа
• Тема:Matlab Simulink + CMSIS + CortexM: проблема комп…
• От:koziy_mf

• />12 августа
• Тема:Matlab Simulink + CMSIS + CortexM: проблема комп…
• От:koziy_mf

—>

Математика и Физика

Модераторы раздела Rst7

• />13 минут назад
• Тема:Магнитная проницаемость от электрического поля
• От:HardEgor

• />13 минут назад
• Тема:Магнитная проницаемость от электрического поля
• От:HardEgor

—>

Операционные системы

Linux, Win, DOS, QNX, uCOS, eCOS, RTEMS и другие

Модераторы раздела Rst7

• Программирование
• Linux
• uC/OS-II
• scmRTOS
• FreeRTOS
• Android

• />Четверг в 20:42
• Тема:очередь freeRTOS
• От:x893

• />Четверг в 20:42
• Тема:очередь freeRTOS
• От:x893

—>

Документация

оформление документации и все что с ней связано

Модераторы раздела Rst7

• />7 часов назад
• Тема:Doxygen: коллизия на титульной странице
• От:MrYuran

• />7 часов назад
• Тема:Doxygen: коллизия на титульной странице
• От:MrYuran

—>

Системы CAD/CAM/CAE/PLM

обсуждение САПР AutoCAD, Компас, SolidWorks и др.

• />5 февраля
• Тема:Ошибка установки Solidworks
• От:baumanets

• />5 февраля
• Тема:Ошибка установки Solidworks
• От:baumanets

—>

Разработка цифровых, аналоговых, аналого-цифровых ИС

Модераторы раздела Rst7

• />14 августа
• Тема:Разработка цифрового чипа 90..180 нм, сколько мо…
• От:zzzzzzzz

• />14 августа
• Тема:Разработка цифрового чипа 90..180 нм, сколько мо…
• От:zzzzzzzz

—>

Электробезопасность и ЭМС

Обсуждение вопросов электробезопасности и целостности сигналов

Модераторы раздела Rst7

• ЭМС
• Электробезопасность

• />15 августа
• Тема:ЭМС блока питания
• От:HardJoker

• />15 августа
• Тема:ЭМС блока питания
• От:HardJoker

—>

Управление проектами

Управление жизненным циклом проектов, системы контроля версий и т.п.

Модераторы раздела Rst7

• />30 октября, 2022
• Тема:Как тестировать разработанную электронику и встр…
• От:KBH

• />30 октября, 2022
• Тема:Как тестировать разработанную электронику и встр…
• От:KBH

—>

Нейронные сети и машинное обучение (NN/ML)

Форум для обсуждения вопросов машинного обучения и нейронных сетей

Модераторы раздела Rst7

• />17 часов назад
• Тема:Обучение и положительный результат работы нейро…
• От:AlanSbor

• />17 часов назад
• Тема:Обучение и положительный результат работы нейро…
• От:AlanSbor

Программируемая логика ПЛИС (FPGA,CPLD, PLD)

Последнее сообщение

—>

Среды разработки — обсуждаем САПРы

Quartus, MAX, Foundation, ISE, DXP, ActiveHDL и прочие.
возможности, удобства.

Модераторы раздела vetal />des00 />

• />17 августа
• Тема:Gowin EDA — релизы и общие вопросы
• От:Zversky

• />17 августа
• Тема:Gowin EDA — релизы и общие вопросы
• От:Zversky

—>

Работаем с ПЛИС, области применения, выбор

на чем сделать? почему не работает? кто подскажет?

Модераторы раздела vetal />des00 />

• />20 минут назад
• Тема:Обращение в непонятные адреса при отладке програ…
• От:WitFed

• />20 минут назад
• Тема:Обращение в непонятные адреса при отладке програ…
• От:WitFed

—>

Языки проектирования на ПЛИС (FPGA)

Verilog, VHDL, AHDL, SystemC, SystemVerilog и др.

Модераторы раздела aosp vetal des00

• />19 минут назад
• Тема:Предупреждения VHDL
• От:Worldmaster

• />19 минут назад
• Тема:Предупреждения VHDL
• От:Worldmaster

—>

Системы на ПЛИС — System on a Programmable Chip (SoPC)

разработка встраиваемых процессоров и периферии для ПЛИС

Модераторы раздела vetal des00 Omen_13

• />Пятница в 09:20
• Тема:smartFusion2 soc + keil
• От:x893

• />Пятница в 09:20
• Тема:smartFusion2 soc + keil
• От:x893

Цифровая обработка сигналов — ЦОС (DSP)

Последнее сообщение

—>

Сигнальные процессоры и их программирование — DSP

Обсуждение различных сигнальных (DSP) процессоров, возможностей, совместимости и связанных с этим тем.

Модераторы раздела des00

• />16 августа
• Тема:Запись данных во внутреннюю Flash память в TMS32…
• От:VGuller

• />16 августа
• Тема:Запись данных во внутреннюю Flash память в TMS32…
• От:VGuller

—>

Алгоритмы ЦОС (DSP)

Обсуждение вопросов разработки и применения (программирования) алгоритмов цифровой обработки сигналов.

Модераторы раздела des00

• />2 часа назад
• Тема:dsp tms320lf2406
• От:VGuller

• />2 часа назад
• Тема:dsp tms320lf2406
• От:VGuller

Микроконтроллеры (MCU)

Последнее сообщение

—>

Cредства разработки для МК

FAQ, How-to, тонкости работы со средствами разработки

Модераторы раздела haker_fox

• IAR
• Keil
• GNU/OpenSource средства разработки

• />Воскресенье в 18:59
• Тема:IAR: HardFault_Handler, как победить push?
• От:Alt.F4

• />Воскресенье в 18:59
• Тема:IAR: HardFault_Handler, как победить push?
• От:Alt.F4

—>
Модераторы раздела haker_fox

• STM
• NXP
• Microchip (Atmel)
• TI, Allwinner, GigaDevice, Nordic, Espressif и другие

• />Понедельник в 22:42
• Тема:Не могу попасть в прерывание при пошаговой отлад…
• От:Obam

• />Понедельник в 22:42
• Тема:Не могу попасть в прерывание при пошаговой отлад…
• От:Obam

—>

RISC-V

Микроконтроллеры на базе ядер RISC-V, RISC-X

Модераторы раздела haker_fox

• />Вчера в 07:57
• Тема:АМУР от Микрона: имеет ли смысл связываться?
• От:makc

• />Вчера в 07:57
• Тема:АМУР от Микрона: имеет ли смысл связываться?
• От:makc

—>
Модераторы раздела haker_fox

• />Понедельник в 09:38
• Тема:Перевод бод/сек в бит/сек
• От:haker_fox

• />Понедельник в 09:38
• Тема:Перевод бод/сек в бит/сек
• От:haker_fox

—>

MSP430

Модераторы раздела VAI />haker_fox />

• />23 июня
• Тема:Ghidra для MSP430
• От:Aries

• />23 июня
• Тема:Ghidra для MSP430
• От:Aries

—>

Все остальные микроконтроллеры

и все что с ними связано

Модераторы раздела haker_fox

• PIC
• MCS51
• PowerQUICC
• HC(S)08
• AVR32
• STM8
• MIPS

• />Понедельник в 15:31
• Тема:PIC24FJ128GU406 Bootloader и таблица прерываний
• От:sundownhunter

• />Понедельник в 15:31
• Тема:PIC24FJ128GU406 Bootloader и таблица прерываний
• От:sundownhunter

—>

Отладочные платы

Вопросы, связанные с отладочными платами на базе МК: заказ, сборка, запуск

Модераторы раздела haker_fox

• Arduino
• Raspberry Pi
• Rainbow
• Siberia
• EVMxxxx

• />21 час назад
• Тема:China-Link, Вариант отладчика из Китая
• От:backa

• />21 час назад
• Тема:China-Link, Вариант отладчика из Китая
• От:backa

Печатные платы (PCB)

Последнее сообщение

—>

Разрабатываем ПП в САПР — PCB development

FAQ, вопросы проектирования в ORCAD, PCAD, Protel, Allegro, Spectra, DXP, SDD, WG и др.

Модераторы раздела SergM />fill />

• Библиотеки компонентов
• Altium Designer, DXP, Protel
• P-CAD 200x howto
• Эремекс, Delta Design
• Cadence
• Примеры
• Zuken CADSTAR
• Siemens EDA — Xpedition, PADS (ex. Mentor)
• Бесплатные САПР: KiCAD, EasyEDA, EAGLE и др.

• />2 часа назад
• Тема:Altium Designer для начинающих
• От:Arlleex

• />2 часа назад
• Тема:Altium Designer для начинающих
• От:Arlleex

—>

Работаем с трассировкой

тонкости PCB дизайна, от Spectra и далее.

Модераторы раздела fill

• />4 часа назад
• Тема:Как правильно подводить питание к микросхемам с …
• От:quark

• />4 часа назад
• Тема:Как правильно подводить питание к микросхемам с …
• От:quark

—>

Изготовление ПП — PCB manufacturing

Фирмы, занимающиеся изготовлением, качество, цены, сроки

Модераторы раздела fill

• ПСБ Технолоджи
• ТеПро
• PS-Electro
• Резонит
• PCB Professional
• Абрис
• ОАО "НИЦЭВТ"
• ООО "М-Плата"
• в домашних условиях

• />14 августа
• Тема:LPKF StencilLaser & CircuitCAM
• От:Alex36

• />14 августа
• Тема:LPKF StencilLaser & CircuitCAM
• От:Alex36

Сборка РЭУ

Последнее сообщение

—>

Пайка и монтаж

вопросы сборки ПП, готовых изделий, а также устранения производственных дефектов

• />Понедельник в 07:58
• Тема:Вопрос по струйной отмывке плат
• От:ZZmey

• />Понедельник в 07:58
• Тема:Вопрос по струйной отмывке плат
• От:ZZmey

—>

Корпуса

обсуждаем какие есть копруса, где делать и прочее

• />Суббота в 01:50
• Тема:Разница между TSSOP-8 и SOIC-8
• От:EdgeAligned

• />Суббота в 01:50
• Тема:Разница между TSSOP-8 и SOIC-8
• От:EdgeAligned

—>

Вопросы надежности и испытаний

расчеты, методики, подбор компонентов

• />10 августа
• Тема:Транзистор IXTK200N10L2
• От:Тоха

• />10 августа
• Тема:Транзистор IXTK200N10L2
• От:Тоха

Аналоговая и цифровая техника, прикладная электроника

Последнее сообщение

—>

Вопросы аналоговой техники

разработка аналоговых схем, моделирование схем в SPICE, расчёты и анализ, выбор элементной базы

Модераторы раздела Alexandr rloc ViKo Tanya Егоров

• />Понедельник в 11:56
• Тема:Емкостной датчик защиты от вскрытия
• От:1113

• />Понедельник в 11:56
• Тема:Емкостной датчик защиты от вскрытия
• От:1113

—>

Цифровые схемы, высокоскоростные ЦС

High Speed Digital Design

Модераторы раздела rloc

• />5 июля
• Тема:XDS110 EnergyTrace: TMDSEMU110-ETH нужна схема
• От:UART

• />5 июля
• Тема:XDS110 EnergyTrace: TMDSEMU110-ETH нужна схема
• От:UART

—>

RF & Microwave Design

wireless технологии и не только

Модераторы раздела rloc />l1l1l1 />

• />4 часа назад
• Тема:Вопросы по HFSS
• От:nicaraguanec

• />4 часа назад
• Тема:Вопросы по HFSS
• От:nicaraguanec

—>

Метрология, датчики, измерительная техника

Все что связано с измерениями: измерительные приборы (осциллографы, анализаторы спектра и пр.), датчики, обработка результатов измерений, калибровка, технологии измерений и др.

Модераторы раздела rloc ViKo Tanya

• />16 августа
• Тема:Разблокировка софтовых модулей для тектроникса (…
• От:Lotos

• />16 августа
• Тема:Разблокировка софтовых модулей для тектроникса (…
• От:Lotos

—>

АВТО электроника

особенности электроники любых транспортных средств: автомашин и мотоциклов, поездов, судов и самолетов, космических кораблей и летающих тарелок.

Модераторы раздела rloc />Vasily_ />

• />2 июля
• Тема:Провод для автомобильного компрессора
• От:byRAM

• />2 июля
• Тема:Провод для автомобильного компрессора
• От:byRAM

—>

Умный дом

Модераторы раздела rloc

• />18 апреля
• Тема:Анализ Яндекс Станции
• От:jcxz

• />18 апреля
• Тема:Анализ Яндекс Станции
• От:jcxz

—>

3D печать

3D принтеры, наборы, аксессуары, ПО

Модераторы раздела rloc

• />5 июля
• Тема:Демонстрация работы моего 3D-принтера
• От:vov4ick

• />5 июля
• Тема:Демонстрация работы моего 3D-принтера
• От:vov4ick

—>

Робототехника

Модели, классификация, решения, научные исследования, варианты применения

Модераторы раздела rloc

• />28 июня
• Тема:Минималистичный Форт компьютер на TTL логике (ди…
• От:KPG

• />28 июня
• Тема:Минималистичный Форт компьютер на TTL логике (ди…
• От:KPG

—>

Ремонт и отладка

обсуждение вопросов ремонта и отладки различных устройств и готовых изделий

Модераторы раздела rloc />Herz />

• />20 июля
• Тема:Ремонт осциллограф Rigol DS1074Z
• От:ded2016

• />20 июля
• Тема:Ремонт осциллограф Rigol DS1074Z
• От:ded2016

Силовая электроника — Power Electronics

Последнее сообщение

—>

Силовая Преобразовательная Техника

Источники питания электронной аппаратуры, импульсные и линейные регуляторы. Топологии AC-DC, DC-DC преобразователей (Forward, Flyback, Buck, Boost, Push-Pull, SEPIC, Cuk, Full-Bridge, Half-Bridge). Драйвера ключевых элементов, динамика, алгоритмы управления, защита. Синхронное выпрямление, коррекция коэффициента мощности (PFC)

Модераторы раздела Herz />Егоров />

• />2 часа назад
• Тема:ACS712 в схеме истока.
• От:khlenar

• />2 часа назад
• Тема:ACS712 в схеме истока.
• От:khlenar

—>

Обратная Связь, Стабилизация, Регулирование, Компенсация

Организация обратных связей в цепях регулирования, выбор топологии, обеспечение стабильности, схемотехника, расчёт

Модераторы раздела Herz />Егоров />

• />11 июля
• Тема:Писк трансформатора Flyback при малой нагрузке
• От:UART

• />11 июля
• Тема:Писк трансформатора Flyback при малой нагрузке
• От:UART

—>

Первичные и Вторичные Химические Источники Питания

Li-ion, Li-pol, литиевые, Ni-MH, Ni-Cd, свинцово-кислотные аккумуляторы. Солевые, щелочные (алкалиновые), литиевые первичные элементы. Применение, зарядные устройства, методы и алгоритмы заряда, условия эксплуатации. Системы бесперебойного и резервного питания

Модераторы раздела Herz />Егоров />

• />13 августа
• Тема:Контакты на BMS.
• От:artemkad

• />13 августа
• Тема:Контакты на BMS.
• От:artemkad

—>

Высоковольтные Устройства — High-Voltage

Высоковольтные выпрямители, умножители напряжения, делители напряжения, высоковольтная развязка, изоляция, электрическая прочность. Высоковольтная наносекундная импульсная техника

Модераторы раздела Herz

• />8 минут назад
• Тема:Схема зажигания дуги
• От:khach

• />8 минут назад
• Тема:Схема зажигания дуги
• От:khach

—>

Электрические машины, Электропривод и Управление

Электропривод постоянного тока, асинхронный электропривод, шаговый электропривод, сервопривод. Синхронные, асинхронные, вентильные электродвигатели, генераторы

Модераторы раздела Herz

• />8 августа
• Тема:Инвертор тягового электродвигателя для спорта
• От:Oleg.normalniy

• />8 августа
• Тема:Инвертор тягового электродвигателя для спорта
• От:Oleg.normalniy

—>

Индукционный Нагрев — Induction Heating

Технологии, теория и практика индукционного нагрева

Модераторы раздела Herz

• />30 мая
• Тема:Какое может быть количество индукторов для индук…
• От:Лапух

• />30 мая
• Тема:Какое может быть количество индукторов для индук…
• От:Лапух

—>

Системы Охлаждения, Тепловой Расчет – Cooling Systems

Охлаждение компонентов, систем, корпусов, расчёт параметров охладителей

Модераторы раздела Herz

• />30 июня
• Тема:Сравнение экспериментальных данных с расчетом
• От:ChristinaChadzynski

• />30 июня
• Тема:Сравнение экспериментальных данных с расчетом
• От:ChristinaChadzynski

—>

Моделирование и Анализ Силовых Устройств – Power Supply Simulation

Моделирование силовых устройств в популярных САПР, самостоятельных симуляторах и специализированных программах. Анализ устойчивости источников питания, непрерывные модели устройств, модели компонентов

Модераторы раздела Herz />Егоров />

• />17 августа
• Тема:Моделирование в LTSpice, достоверность результат…
• От:byRAM

• />17 августа
• Тема:Моделирование в LTSpice, достоверность результат…
• От:byRAM

—>

Компоненты Силовой Электроники — Parts for Power Supply Design

Силовые полупроводниковые приборы (MOSFET, BJT, IGBT, SCR, GTO, диоды). Силовые трансформаторы, дроссели, фильтры (проектирование, экранирование, изготовление), конденсаторы, разъемы, электромеханические изделия, датчики, микросхемы для ИП. Электротехнические и изоляционные материалы.

Модераторы раздела Herz />Егоров />

• />7 августа
• Тема:Помогите найти производителей унифицированных др…
• От:LLLLLLLLLL

• />7 августа
• Тема:Помогите найти производителей унифицированных др…
• От:LLLLLLLLLL

Интерфейсы

Последнее сообщение

—>

Форумы по интерфейсам

все интерфейсы здесь

• ISDN/G.703/E1
• ISA/PCI/PCI-X/PCI Express
• Wireless/Optic
• RS232/LPT/USB/PCMCIA/FireWire
• Fast Ethernet/Gigabit Ethernet/FibreChannel
• Интерфейсы для "интеллектуального дома"
• от ТТЛ до LVDS здесь
• IDE/ATA/SATA/SAS/SCSI/CF
• Аудио/Видео интерфейсы
• Сотовая связь и ее приложения
• FAQ по XPort/WiPort
• Controller Area Network (CAN)

• />Понедельник в 15:29
• Тема:2 sim-карты к SIM-800(SIM-900)
• От:artemkad

• />Понедельник в 15:29
• Тема:2 sim-карты к SIM-800(SIM-900)
• От:artemkad

Поставщики компонентов для электроники

Последнее сообщение

—>

Поставщики всего остального

от транзисторов до проводов

• />7 часов назад
• Тема:Контрактная сборка плат
• От:sanya221

• />7 часов назад
• Тема:Контрактная сборка плат
• От:sanya221

—>

Компоненты

Закачка тех. документации, обмен опытом, прочие вопросы.

• Тех. документация
• Микросхемы
• Транзисторы
• Диоды
• Резисторы
• Средства индикации

• />23 часа назад
• Тема:Буфер для STM
• От:Точка Опоры

• />23 часа назад
• Тема:Буфер для STM
• От:Точка Опоры

Майнеры криптовалют и их разработка, BitCoin, LightCoin, Dash, Zcash, Эфир

Последнее сообщение

—>

Обсуждение Майнеров, их поставки и производства

наблюдается очень большой спрос на данные устройства.

• />25 апреля
• Тема:Ремонт Асиков
• От:mantech

• />25 апреля
• Тема:Ремонт Асиков
• От:mantech

Дополнительные разделы — Additional sections

Последнее сообщение

—>

Встречи и поздравления

Предложения встретиться, поздравления участников форума и обсуждение мест и поводов для встреч.

Модераторы раздела VAI aosp SergM vetal KRS Alexandr des00 Uladzimir Rst7 iosifk ViKo Herz l1l1l1 Tanya Сергей Борщ Omen_13 Vasily_ Егоров Walrus

• />10 мая
• Тема:С Днём Великой Победы!
• От:Chenakin

• />10 мая
• Тема:С Днём Великой Победы!
• От:Chenakin

—>

Ищу работу

ищу работу, выполню заказ, нужны клиенты — все это сюда

Модераторы раздела VAI aosp SergM vetal KRS Alexandr des00 Uladzimir Rst7 iosifk ViKo Herz l1l1l1 Tanya Сергей Борщ Omen_13 Vasily_ Егоров Walrus

• />4 часа назад
• Тема:ищу удаленку программирование С/С++
• От:ichthyandr

• />4 часа назад
• Тема:ищу удаленку программирование С/С++
• От:ichthyandr

—>

Предлагаю работу

нужен постоянный работник, разовое предложение, совместные проекты, кто возьмется за работу, нужно сделать.

Модераторы раздела VAI aosp SergM vetal KRS Alexandr des00 Uladzimir Rst7 iosifk ViKo Herz l1l1l1 Tanya Сергей Борщ Omen_13 Vasily_ Егоров Walrus

• />40 минут назад
• Тема:Довести до ума проект в Delphi
• От:ichthyandr

• />40 минут назад
• Тема:Довести до ума проект в Delphi
• От:ichthyandr

—>

Куплю

микросхему; устройство; то, что предложишь ты 🙂

Модераторы раздела VAI aosp SergM vetal KRS Alexandr des00 Uladzimir Rst7 iosifk ViKo Herz l1l1l1 Tanya Сергей Борщ Omen_13 Vasily_ Егоров Walrus

• />7 часов назад
• Тема:Куплю ICM-42688-P
• От:Yimingxin Electronics

• />7 часов назад
• Тема:Куплю ICM-42688-P
• От:Yimingxin Electronics

—>

Продам

есть что продать за деньги, пиво, даром ?
Реклама товаров и сайтов также здесь.

Модераторы раздела VAI aosp SergM vetal KRS Alexandr des00 Uladzimir Rst7 iosifk ViKo Herz l1l1l1 Tanya Сергей Борщ Omen_13 Vasily_ Егоров Walrus

• />3 часа назад
• Тема:Terasic DE10-Nano с ПЛИС Intel Cyclone V SoC
• От:pavlovconst

• />3 часа назад
• Тема:Terasic DE10-Nano с ПЛИС Intel Cyclone V SoC
• От:pavlovconst

—>

Объявления пользователей

Тренинги, семинары, анонсы и прочие события

Модераторы раздела VAI aosp SergM vetal KRS Alexandr des00 Uladzimir Rst7 iosifk ViKo Herz l1l1l1 Tanya Сергей Борщ Omen_13 Vasily_ Егоров КОМПЭЛ Walrus

• />6 часов назад
• Тема:Высоковольтное герконовое реле от Hongfa
• От:МакроГрупп

• />6 часов назад
• Тема:Высоковольтное герконовое реле от Hongfa
• От:МакроГрупп

—>

Общение заказчиков и потребителей электронных разработок

Обсуждение проектов, исполнителей и конкурсов

Модераторы раздела VAI aosp SergM vetal KRS Alexandr des00 Uladzimir Rst7 haker_fox iosifk ViKo Herz l1l1l1 Tanya Сергей Борщ Omen_13 Vasily_ Егоров Walrus

• />Суббота в 20:20
• Тема:Вопрос про возможность изготовления подложки с м…
• От:SNGNL

• />Суббота в 20:20
• Тема:Вопрос про возможность изготовления подложки с м…
• От:SNGNL