800 matches
-
bobinei, poate fi luată în considerație, însă aceasta este foarte mică în raport cu reactanțele elementelor. Circuitul serie acordat se comportă ca absorbant (adică prezintă o impedanță redusă) pentru curentul electric de frecvența pentru care este el acordat. Este utilizat pentru limitarea armonicilor de curent produse de echipamentul unei instalații sau de un grup de echipamente și astfel curenții armonici nu se mai propagă înapoi către sursa de alimentare. Curentul armonic generat de către sarcină și care se propagă înapoi către sursă, precum și curentul
CALITATEA ENERGIEI ELECTRICE by Gheorghe Hazi () [Corola-publishinghouse/Science/488_a_1170]
-
sunt mai reduse. Pentru definirea calității circuitului este utilizat factorul de calitate, ca raportul dintre reactanța și rezistența electrică ale circuitului. 7.5. Instalații combinate de filtrare și compensare Instalațiile actuale de compensare a puterii reactive sunt afectate de prezența armonicilor și cele mai multe dintre normele societăților de electricitate recomandă, și unele chiar prescriu, ca instalațiile actuale de compensare a puterii reactive să fie completate cu o bobină. Acest lucru înseamnă că aceste condensatoare trebuie conectate cu o bobină în serie, astfel încât
CALITATEA ENERGIEI ELECTRICE by Gheorghe Hazi () [Corola-publishinghouse/Science/488_a_1170]
-
de electricitate recomandă, și unele chiar prescriu, ca instalațiile actuale de compensare a puterii reactive să fie completate cu o bobină. Acest lucru înseamnă că aceste condensatoare trebuie conectate cu o bobină în serie, astfel încât circuitul să se comporte pentru armonicile superioare ca un element inductiv, iar pentru frecvența fundamentală să rămână ca element capacitiv. Condensatorul simplu utilizat pentru îmbunătățirea factorului de putere este în fond parte a unui circuit absorbant format cu componentele inductive din rețea, în primul rând cu
CALITATEA ENERGIEI ELECTRICE by Gheorghe Hazi () [Corola-publishinghouse/Science/488_a_1170]
-
însă în interiorul instalației de compensare, apar la bornele condensatorului dimensionat corespunzător, însă la bornele întregii instalații nu rezultă supratensiuni. Este important de amintit faptul că, în special atunci când este conectată o sarcină monofazată, nelineară, pentru rețelele de 50 Hz, apar armonici începând cu 100 Hz până la peste 1 kHz, încât rezultă un câmp larg de rezonanțe care pot fi atinse. În practică, funcțiile de compensare a puterii reactive și de filtrare a curentului deformat sunt, de cele mai multe ori, combinate. Este uzual
CALITATEA ENERGIEI ELECTRICE by Gheorghe Hazi () [Corola-publishinghouse/Science/488_a_1170]
-
pot fi atinse. În practică, funcțiile de compensare a puterii reactive și de filtrare a curentului deformat sunt, de cele mai multe ori, combinate. Este uzual ca să se stabilească frecvența de rezonanță a circuitului LC la o frecvență care nu corespunde unei armonici pentru a evita supraîncărcarea instalației de compensare. Dimensionarea bobinei se face în mod normal ca procent din puterea reactivă a condensatorului. De exemplu, pentru o putere de 5 % , rezultă o cădere de tensiune de 1/20 la bornele bobinei și
CALITATEA ENERGIEI ELECTRICE by Gheorghe Hazi () [Corola-publishinghouse/Science/488_a_1170]
-
frecvențe, adică la valoarea: 50 Hz ∗ 20 = 224 Hz. O altă valoare uzuală, de 7 % pentru puterea reactivă a bobinei la 50 Hz, determină o frecvență de rezonanță de 189 Hz și se evită astfel apariția unui scurtcircuit pentru o armonică apropiată (150, 200 Hz). Deoarece circuitul LC este conectat în rețeaua electrică, armonicile determinate de surse exterioare pot să-l parcurgă în același timp cu cele ale surselor interne pentru care a fost dimensionat. De aceea, dacă un consumator folosește
CALITATEA ENERGIEI ELECTRICE by Gheorghe Hazi () [Corola-publishinghouse/Science/488_a_1170]
-
de 7 % pentru puterea reactivă a bobinei la 50 Hz, determină o frecvență de rezonanță de 189 Hz și se evită astfel apariția unui scurtcircuit pentru o armonică apropiată (150, 200 Hz). Deoarece circuitul LC este conectat în rețeaua electrică, armonicile determinate de surse exterioare pot să-l parcurgă în același timp cu cele ale surselor interne pentru care a fost dimensionat. De aceea, dacă un consumator folosește un filtru, însă cei din apropiere nu folosesc, este necesară supradimensionarea filtrului. În
CALITATEA ENERGIEI ELECTRICE by Gheorghe Hazi () [Corola-publishinghouse/Science/488_a_1170]
-
numai componenta activă a curentului în circuitele instalației, componenta reactivă fiind compensată în interiorul echipamentului (prin montarea de capacități în instalație). Dacă este utilizată o soluție centralizată de compensare se poate combina circuitul de compensare a puterii reactive cu filtrul de armonici, pentru a rezolva mai multe probleme cu același echipament. Avantajul soluției centralizate, cu un control adecvat, constă în aceea că nu toate echipamentele funcționează simultan și este posibil, de multe ori, de a instala o capacitate totală de compensare mai
CALITATEA ENERGIEI ELECTRICE by Gheorghe Hazi () [Corola-publishinghouse/Science/488_a_1170]
-
decât în cazul în care s-ar asigura compensarea locală la toate echipamentele. Se reduce în acest fel riscul de supracompensare a motoarelor. Folosind un echipament combinat de filtrare și compensare se reduce riscul de rezonanță și se asigură că armonicile corespunzătoare rangului filtrului sunt atenuate. Riscul preluării din rețea a poluării determinate de alții nu este atât de mare precum se consideră în general, cel puțin atunci când echipamentul este alimentat dintr-un tranformator propriu. Căderea de tensiune în transformator, exprimată
CALITATEA ENERGIEI ELECTRICE by Gheorghe Hazi () [Corola-publishinghouse/Science/488_a_1170]
-
de asemenea, conectate prin intermediul unui transformator propriu, impedanța dintre cei doi consumatori se dublează. De asemenea, impedanța armonică a transformatorului depinde în mare măsură de: • grupa de conexiuni a transformatorului, adică dacă are o conexiune în triunghi sau nu ; • dacă armonica analizată este multiplu de trei (rangul ei este divizibil cu trei) sau nu. Următoarea serie de măsurători în circuite monofazate pun în evidență faptul că un circuit absorbant poate, în mod eficient și fără costuri mari, să limiteze problemele determinate
CALITATEA ENERGIEI ELECTRICE by Gheorghe Hazi () [Corola-publishinghouse/Science/488_a_1170]
-
este multiplu de trei (rangul ei este divizibil cu trei) sau nu. Următoarea serie de măsurători în circuite monofazate pun în evidență faptul că un circuit absorbant poate, în mod eficient și fără costuri mari, să limiteze problemele determinate de armonici. Ca model monofazat de test se folosesc, de exemplu, două balasturi magnetice pentru lămpi fluorescente de 58 W. Rezistența lor electrică este de 13,8 Ω, iar inductivitatea de 878 mH. Dacă în serie cu unul dintre acestea se conectează
CALITATEA ENERGIEI ELECTRICE by Gheorghe Hazi () [Corola-publishinghouse/Science/488_a_1170]
-
televizoarele și numai un număr redus de lămpi fluorescente, iar echipamentele electrocasnice nu sunt conectate, curba de tensiune poate avea un factor total de distorsiune (Total Harmonic Distortion THD) de circa 4,7 %. Această distorsiune este determinată în special de armonica de rang 5 care poate ajunge la 10 V; celelalte armonici sunt în general nesemnificative. Armonica de rang trei, care este dominantă în curentul absorbit de televizoare sau echipamente similare, are un efect redus asupra curbei de tensiune (determinat de
CALITATEA ENERGIEI ELECTRICE by Gheorghe Hazi () [Corola-publishinghouse/Science/488_a_1170]
-
electrocasnice nu sunt conectate, curba de tensiune poate avea un factor total de distorsiune (Total Harmonic Distortion THD) de circa 4,7 %. Această distorsiune este determinată în special de armonica de rang 5 care poate ajunge la 10 V; celelalte armonici sunt în general nesemnificative. Armonica de rang trei, care este dominantă în curentul absorbit de televizoare sau echipamente similare, are un efect redus asupra curbei de tensiune (determinat de prezența înfășurării triunghi a transformatorului), atâta timp cât sarcina este practic echilibrată. Nu
CALITATEA ENERGIEI ELECTRICE by Gheorghe Hazi () [Corola-publishinghouse/Science/488_a_1170]
-
de tensiune poate avea un factor total de distorsiune (Total Harmonic Distortion THD) de circa 4,7 %. Această distorsiune este determinată în special de armonica de rang 5 care poate ajunge la 10 V; celelalte armonici sunt în general nesemnificative. Armonica de rang trei, care este dominantă în curentul absorbit de televizoare sau echipamente similare, are un efect redus asupra curbei de tensiune (determinat de prezența înfășurării triunghi a transformatorului), atâta timp cât sarcina este practic echilibrată. Nu același lucru rezultă într-o
CALITATEA ENERGIEI ELECTRICE by Gheorghe Hazi () [Corola-publishinghouse/Science/488_a_1170]
-
o sarcină monofazată, funcționând mai mult sau mai puțin izolat față de rețeaua de alimentare. Desigur că trebuie adăugat și un circuit de filtrare pe 350 Hz, însă acest lucru nu răspunde miezului problemei. Deși sunt conectate circuitele de filtrare pentru armonicile trei și cinci, armonicile reziduale de rang trei (34 V) și de rang 5 (26 V) sunt superioare armonicii de rang 7, deși lipsește circuitul de filtrare pentru armonica de rang 7. Circuitele de filtrare analizate se pare că prezintă
CALITATEA ENERGIEI ELECTRICE by Gheorghe Hazi () [Corola-publishinghouse/Science/488_a_1170]
-
mai mult sau mai puțin izolat față de rețeaua de alimentare. Desigur că trebuie adăugat și un circuit de filtrare pe 350 Hz, însă acest lucru nu răspunde miezului problemei. Deși sunt conectate circuitele de filtrare pentru armonicile trei și cinci, armonicile reziduale de rang trei (34 V) și de rang 5 (26 V) sunt superioare armonicii de rang 7, deși lipsește circuitul de filtrare pentru armonica de rang 7. Circuitele de filtrare analizate se pare că prezintă probleme în privința factorului de
CALITATEA ENERGIEI ELECTRICE by Gheorghe Hazi () [Corola-publishinghouse/Science/488_a_1170]
-
un circuit de filtrare pe 350 Hz, însă acest lucru nu răspunde miezului problemei. Deși sunt conectate circuitele de filtrare pentru armonicile trei și cinci, armonicile reziduale de rang trei (34 V) și de rang 5 (26 V) sunt superioare armonicii de rang 7, deși lipsește circuitul de filtrare pentru armonica de rang 7. Circuitele de filtrare analizate se pare că prezintă probleme în privința factorului de calitate. Desigur că o rezistență electrică de 13,8 Ω este prea mare. Dacă impedanța
CALITATEA ENERGIEI ELECTRICE by Gheorghe Hazi () [Corola-publishinghouse/Science/488_a_1170]
-
nu răspunde miezului problemei. Deși sunt conectate circuitele de filtrare pentru armonicile trei și cinci, armonicile reziduale de rang trei (34 V) și de rang 5 (26 V) sunt superioare armonicii de rang 7, deși lipsește circuitul de filtrare pentru armonica de rang 7. Circuitele de filtrare analizate se pare că prezintă probleme în privința factorului de calitate. Desigur că o rezistență electrică de 13,8 Ω este prea mare. Dacă impedanța de 150 Hz pentru armonica de rang trei a circuitului
CALITATEA ENERGIEI ELECTRICE by Gheorghe Hazi () [Corola-publishinghouse/Science/488_a_1170]
-
lipsește circuitul de filtrare pentru armonica de rang 7. Circuitele de filtrare analizate se pare că prezintă probleme în privința factorului de calitate. Desigur că o rezistență electrică de 13,8 Ω este prea mare. Dacă impedanța de 150 Hz pentru armonica de rang trei a circuitului absorbat ar fi zero, ceea ce ar fi ideal, atunci tensiunea la frecvența de 150 Hz ar fi zero. În realitate se găsesc 34 V și un curent de 395 mA care parcurge circuitul de filtrare
CALITATEA ENERGIEI ELECTRICE by Gheorghe Hazi () [Corola-publishinghouse/Science/488_a_1170]
-
calitate, în locul bobinelor existente uzuale, care ar putea fi mai ieftine, dar sunt destinate pentru alte aplicații la care pierderile, toleranțele și abaterea față de valorile nominale nu sunt atât de importante. Utilizarea filtrelor pasive este una dintre metodele pentru limitarea armonicilor cu cel mai mic cost. Este necesară doar o modificare minoră în instalația de compensare a puterii reactive, aflată în funcțiune, pentru ca să se limiteze pierderile financiare importante printr-o investiție moderată. 7.6. Conexiunea instalațiilor de compensare Următoarea problemă atașată
CALITATEA ENERGIEI ELECTRICE by Gheorghe Hazi () [Corola-publishinghouse/Science/488_a_1170]
-
de compensare Următoarea problemă atașată alegerii corecte a modelului este conexiunea în stea sau în triunghi. Instalațiile de compensare sunt în mod obișnuit conectate în triunghi. În cazul filtrelor pasive această schemă este numai parțial eficientă, deoarece cele mai semnificate armonici în zonele cu birouri sunt determinate de echipamentele monofazate și circulă între fază și nul. Există și unele soluții intermediare cu condensatoare conectate în triunghi, însă bobinele necesare sunt realizate în schemă trifazată cu neutru. Ofertantul de echipament trebuie să
CALITATEA ENERGIEI ELECTRICE by Gheorghe Hazi () [Corola-publishinghouse/Science/488_a_1170]
-
absorbante asigură trecerea curentului armonic astfel că aceștia nu mai circulă înapoi, în rețeaua de alimentare. De remarcat însă că curenții armonici circulă prin instalație − de fapt acest lucru conduce la creșterea valorii efective a curentului electric între sursa de armonici și filtru, deoarece impedanța buclei a scăzut. Toate măsurile luate trebuie să aibă în vedere, în mod normal, și efectul curenților armonici în instalație. În prezența circuitelor de filtrare, suma dintre curentul de sarcină și curenții din circuitele de filtrare
CALITATEA ENERGIEI ELECTRICE by Gheorghe Hazi () [Corola-publishinghouse/Science/488_a_1170]
-
caz nu poate fi însă acceptată implementarea unor instalații de filtrare ca pretext pentru a realiza instalații vechi de tip TN-C, întâlnite în unele țări, și să se reducă secțiunea conductorului neutru. Sistemele TN-C permit curentului prin conductorul neutru, inclusiv armonicilor, să circule prin elementele conductoare din exteriorul zonei. Aspectele privind descentralizarea sunt valabile la orice tip de filtru. Filtrele active sunt dezavantajate față de circuitele absorbante prin faptul că cu cât puterea unitară este mai mică cu atât raportul de prețuri
CALITATEA ENERGIEI ELECTRICE by Gheorghe Hazi () [Corola-publishinghouse/Science/488_a_1170]
-
posibilitatea instalării descentralizate. În acest fel, sunt evitate surprizele neplăcute, care pot să apară la instalațiile centralizate datorită curenților armonici și a căderilor corespunzătoare de tensiune pe conductoare. Instalațiile descentralizate trebuie adoptate cu atenție. Se consideră două circuite absorbante pentru armonica 5. Acestea nu pot fi absolut identice, datorită toleranțelor componentelor și datorită temperaturilor diferite la care funcționează. Astfel încât, pentru două circuite de filtrare cu frecvența nominală de rezonanță de 250 Hz, unul poate avea în realitate 248 Hz și un
CALITATEA ENERGIEI ELECTRICE by Gheorghe Hazi () [Corola-publishinghouse/Science/488_a_1170]
-
cazul compensatoarelor controlate. Evident capacitatea filtrului crește atunci când crește și puterea reactivă a acestuia, iar acest lucru poate fi dezavantajos deoarece atunci când sarcina scade, se reduce și curentul armonic. Poate fi luată în considerație și deconectarea circuitelor de filtrare pentru armonicile superioare atunci când necesarul de putere reactivă (de compensare) este mai redus, conform schemei din figura 7.3. Aceasta nu este o soluție perfectă, dar este eficientă din punct de vedere al costurilor. Filtrele pasive, despre care s-a discutat mai
CALITATEA ENERGIEI ELECTRICE by Gheorghe Hazi () [Corola-publishinghouse/Science/488_a_1170]