Где найти коэффициент THDu и THDi для ПЧ Altivar?

ПЧ является нелинейной нагрузкой и потребляет из сети несинусоидальный ток.

В качестве примера ниже  смотрите осциллограммы напряжения сети и потребляемого тока при работе мощного ПЧ (500 кВт) на "слабую" сеть:




































Понятие "реактивная мощность" и "косинус фи" для нелинейной нагрузки неприменимо. Для установок с несинусоидальным током дополнительно вводится понятие "мощность искажения".
Эта мощность отражает влияние гармоник тока высшего порядка на сеть.
См.
http://ru.electrical-installation.org/ruwiki/%D0%9F%D0%B0%D1%80%D0%B0%D0%BC%D0%B5%D1%82%D1%80%D1%8B_%D0%BC%D0%BE%D1%89%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8_%D0%B8_%D0%B3%D0%B0%D1%80%D0%BC%D0%BE%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%B8
Понятие «коэффициент искажения синусоидальности тока» характеризует степень отклонения формы периодической кривой тока от синусоидальной.
В иностранной литературе ему соответствует коэффициент THD% – Total Harmonic Distortion – общее гармоническое искажение, которое выражается в процентах.

Для уменьшения гармонических составляющих тока могут использоваться:

• дроссели постоянного тока (THDi < 42%);
• сетевые дроссели (THDi < 44%);
• пассивные фильтры (THDi < 20%);
• активный фильтр гармоник (THDi < 5%);
• активный выпрямитель AFE (THDi < 5%);
• 12-пульсной схемы выпрямления (THDi < 12%);
• 24-пульсной схемы выпрямления (THDi < 5%);
• 18-пульсной схемы выпрямления (THDi < 3%).

Информация по AFE доступна на нашем сайте http://www.schneider-electric.com.
Также можете использовать документацию по ссылке:
https://schneider-electric.box.com/s/evc52bj6u83ukfo7jxyt

В каталогах по ATV61/71 можно найти таблицы с расчетными значениями THD и гармоническому составу тока.
См. стр.146 каталога ATV61.

https://schneider-electric.box.com/s/h91f0aj0erug93bvc4nc

Таким образом, коэффициент THDi зависит от архитектуры преобразователя частоты - например, от схемы выпрямления или от наличия дросселя в звене постоянного тока.

Влияние ПЧ на сеть - то есть искажение формы напряжения сети от синусоидальной - будет различным и определяется номинальной мощностью сети, мощностью короткого замыкания и мощностью ПЧ.
"Слабая" сеть (с уменьшенным соотношением мощности короткого замыкания к номинальной мощности) более подвержена искажению от нелинейной нагрузки (которой является ПЧ). Один и тот же преобразователь при включении в "слабую" сеть и в "сильную" сеть будет вызывать различные отклонения от синусоидальной формы напряжения - коэффициенты THDu будут разными.

Напряжение сети с большими отклонениями от синусоиды оказывает влияние на всех потребителей. Возникают повышенные потери в трансформаторах, ухудшаются характеристики электродвигателей, преобразователи частоты работают в неноминальном режиме.

Расчет THDu производится по:

• топологии системы (однолинейной схеме электроснабжения):
  • например:
    • 6-пульсное выпрямление, подключение к трансформатору;
    • 6-пульсное выпрямление, подключение к генератору;
• параметрам системы (напряжение, частота, мощность кз);
• данным трансформатора (напряжение первичное/вторичное, номинальная мощность трансформатора, напряжение кз, схема вторичных обмоток - векторная группа);
• списку ПЧ: количество, типу, комплектации ПЧ: есть дроссели (сетевые/дроссели в звене постоянного тока) или нет, нагрузке ПЧ;
• также нужно указать все нагрузки, подключенные к параллельно с ПЧ (двигатели);
• если к первичной стороне трансформатора подключена конденсаторная батарея для компенсации реактивной мощности - с учетом влияния этой емкости.

Примечание: конденсаторная батарея для компенсации реактивной мощности должна быть подключена через дроссель. Иначе токи высокой частоты будут замыкаться через конденсаторную нагрузку и приводить к перегрузкам.

На основании данных, приведенных выше, проектный департамент Schneider Electric может произвести расчет THDu. После этого можно в случае необходимости подобрать варианты понижения THDu для выполнения требований стандарта.

Также есть возможность заказать техническое обследование (аудит) системы электроснабжения предприятия (запрос на ru.ccc@schneider-electric.com, в теме письма "заказ аудита"). По результатам аудита можно оценить степень влияния ПЧ на искажения сети и улучшить качество электроснабжения.

Опубліковано для:Schneider Electric Украина