Предотвращение резонанса
Resonance prevention
Резонанс в цепях с нелинейными электроприёмниками может вызываться высшими гармониками при определенных соотношениях индуктивного и ёмкостного сопротивления участка цепи. Предвидеть подобные события крайне сложно, поскольку в общем случае меняются не только сопротивления в сети, но и спектр гармоник, создаваемых при разных нагрузках. Наступление резонанса сопровождается резким увеличением искажений напряжения на участке цепи, что представляет опасность для ответственных потребителей.
Проявление резонанса в электроустановке месторождения на частотах высших гармоник при включении «косинусных» конденсаторов
На рисунке представлена упрощенная схема участка сети нефтяного месторождения и данные измерений параметров электроэнергии.
Зеленым цветом выделено поле данных, соответствующих состоянию БСК (батарея статических конденсаторов) – «Отключено».
Красным цветом выделено поле данных, соответствующих состоянию БСК (батарея статических конденсаторов) – «Включено».
По данным замеров переносными приборами, включение БСК приводит к увеличению THDi c 7% до 23%; THDu – с 8,3% до 14,8%. При уровне напряжения 6 кВ это существенно превышает допустимые ГОСТ значения и вызывает реальные проблемы в электроустановках.
Спектр высших гармоник напряжения и тока при подключении «косинусных» конденсаторов
Активные фильтры эффективно предотвращают резонанс в сетях В зависимости от типа фильтра, применяются несколько способов.
Ограничение тока компенсации на определённой частоте:
если при увеличении тока компенсации гармоники определенного порядка уровень её напряжения также начинает расти и превышает «безопасный» уровень, ток компенсации по этой гармонике ограничивается достигнутым значением.
Прекращение компенсации на определённой частоте:
если при компенсации некоторой высшей гармоники уровень её напряжения превышает заданное значение, компенсация этой гармоники прекращается полностью.
Применение широкополосных активных фильтров для «гашения» (демпфирования) резонансных процессов:
после выбора демпфируемых частот при наладке фильтры работают в автоматическом режиме и формируют требуемые токи компенсации при возникновении условий резонанса. Если резонансные частоты изменяются, АДФ корректирует режим работы без какого-либо вмешательства персонала.
Предложения Инженерного центра «АРТ»
Полный комплекс работ по созданию систем предотвращения резонанса в электроустановках на базе активных фильтров.
