ما هي معدات الترشيح التي ينبغي استخدامها لتقليل توافقيات الشبكة بنسبة 5%-10%

مع التطور المستمر لأنظمة الطاقة، أصبح التلوث التوافقي مشكلة لا يمكن تجاهلها في تشغيل الشبكة. تشير التوافقيات إلى تشويه التيار والجهد في أنظمة طاقة التيار المتردد الناتج عن الأحمال غير الخطية-، والتي يمكن أن تؤدي إلى انخفاض الكفاءة وتلف معدات الطاقة، فضلاً عن التأثير على جودة الطاقة. ولذلك، فإن خفض مستوى التوافقيات في الشبكة، وخاصة بنسبة 5٪ -10٪، أمر بالغ الأهمية لضمان تشغيل الشبكة المستقر والتشغيل الطبيعي للمعدات الكهربائية.

 

I. ما هي التوافقيات الشبكة؟

1. تعريف التوافقيات
التوافقيات هي مكونات في جهد التيار المتردد أو تيار نظام الطاقة الذي تكون تردداته مضاعفات صحيحة للتردد الأساسي. عادة، يكون تردد الشبكة 50 هرتز أو 60 هرتز، وبالتالي فإن الترددات التوافقية المولدة هي 100 هرتز، 150 هرتز، 200 هرتز، وهكذا. هذه المكونات ذات التردد العالي- للتيار والجهد يمكن أن تسبب ارتفاع درجة الحرارة والتلف وعدم استقرار النظام في المعدات الكهربائية.

2. تأثير التوافقيات على الشبكة
2.1 ارتفاع درجة حرارة المعدات: تؤدي التوافقيات إلى توليد حرارة إضافية في المعدات، مما يقلل من عمر الخدمة.
2.2 انخفاض الكفاءة: تتسبب التوافقيات في انخفاض الكفاءة التشغيلية للمعدات، مما يؤدي إلى زيادة استهلاك الطاقة.
2.3 انخفاض جودة الطاقة: يمكن أن يؤثر تشويه الجهد الكهربي وأشكال الموجات الحالية على التشغيل العادي للمعدات الأخرى وقد يؤدي حتى إلى حدوث أعطال.

ثانيا. أهداف وأهمية تقليل التوافقيات بنسبة 5%-10%

1. إطالة عمر خدمة المعدات الكهربائية: يؤدي تقليل الأضرار التوافقية إلى إطالة عمر المعدات مثل المحولات وأجهزة التبديل والمحركات.

2. خفض فقدان الطاقة: إن وجود التوافقيات يزيد من استهلاك الطاقة غير الفعالة، كما أن تقليل التوافقيات يمكن أن يقلل بشكل فعال من فقدان الطاقة.

3. تحسين استقرار الشبكة: تساعد جودة الطاقة المحسنة في الشبكة على تحسين استقرار النظام، وتجنب مشكلات مثل تقلبات الجهد وانحراف التردد.

ثالثا. معدات التصفية التوافقية المشتركة

1. مرشح الطاقة النشط(APF)
●مبدأ العمل: باستخدام مفاتيح أشباه موصلات الطاقة (مثل IGBTs)، يمكن لـ APF تتبع التوافقيات في الوقت الفعلي وإخراج أشكال الموجات الحالية المقابلة لها، مما يؤدي إلى إلغاء التوافقيات الأصلية وإزالتها بشكل فعال.
●المزايا: كفاءة عالية، واستجابة في الوقت الفعلي{{0}، وقادرة على التعامل مع نطاقات تردد توافقية متعددة وتغيرات الأحمال الديناميكية.
●السيناريوهات القابلة للتطبيق: مناسبة للبيئات ذات-توافقيات عالية التردد، وتقلبات كبيرة في الأحمال، ومصادر توافقية متعددة.
●ملاءمة تقليل التوافقيات بنسبة 5%-10%: يمكن لمرشحات الطاقة النشطة ضبط التعويض ديناميكيًا والتحكم بدقة في مستويات التوافقيات في حالات التلوث التوافقي الشديد، مما يجعلها مناسبة للغاية لتحقيق هدف تقليل التوافقيات بنسبة 5%-10%.

2. المفاعل

●مفاعلات الترشيح المفصولة ذات الجهد المنخفضعبارة عن ملف حثي مصمم خصيصًا ليتم تثبيته على التوالي مع بنك مكثف للطاقة لتشكيل مرشح مفكك. الغرض الأساسي منه هو حماية بنك المكثف والنظام الكهربائي من التيارات التوافقية الضارة مع الاستمرار في توفير تصحيح معامل القدرة.

● مشغلات الإضاءة LED، وأنظمة UPS، وأجهزة الكمبيوتر والخوادم، تقوم هذه الأحمال بسحب التيار في نبضات غير جيبية-، عن طريق الحقنالتيارات التوافقية(عادةً الثالث، الخامس، السابع، وما إلى ذلك) مرة أخرى إلى النظام الكهربائي. يمكن لمفاعلات المرشح المفصولة ذات الجهد المنخفض أن تقضي على مخاطر الرنين المتوازي الخطير، مما يحمي النظام الكهربائي بأكمله.

● المزايا: قمع التوافقي الثاني إلى الخامس والعشرين، ويحد من الدائرة القصيرة - وتيارات التدفق - يحمي المعدات الكهربائية الهامة، ويثبت الجهد - يعوض الطاقة التفاعلية السعوية، ويمنع الجهد الزائد