Bir elektrik panosunun önünde durun. APFC - Aktif Güç Filtresi Kabini - ve genellikle ilk soru şudur: Bu şey aslında ne yapmaya çalışıyor? Bu bir kondansatör bankası değil. Bir voltaj regülatörü de değil. Peki ne işe yarar?
Fabrikalarda ve ticari binalarda gözlemlenenlere göre, teknik terimleri bir kenara bıraktığınızda APFC'nin amacı şaşırtıcı derecede basittir. Elektrik hatlarındaki çöpleri temizler. Bu çöplere harmonik denir. Ve harmonikler her türlü can sıkıcı soruna neden olur - aşırı ısınma, açma, uğultu, hatta iletişim hataları.
İçindekiler
APFC'nin Temel Amacı - Harmoniklerin Dinamik Olarak İptal Edilmesi
Bir APFC'nin amacını açıklayacak tek bir cümle varsa, o da şudur: harmonik akımları gerçek zamanlı olarak iptal eden zıt bir akım enjekte etmek. Kabin sürekli olarak yükü izler, hangi harmoniklerin mevcut olduğunu anlar ve bu harmoniklerin ayna görüntüsünü üretir. İkisi karşılaştığında, birbirlerini iptal ederler. Geriye temiz bir sinüs dalgası kalır.
Teoride böyle. Pratikte APFC bunu saniyede yüzlerce ya da binlerce kez yapar. Asla durmaz. Yük değiştiğinde bile - bir motor çalıştığında, bir kaynakçı ateşlendiğinde, bir LED ışık grubu açıldığında - kabin milisaniyeler içinde ayarlama yapar. Aktif bir filtre ile pasif bir filtre arasındaki temel fark budur. Pasif filtreler sabittir. Hareketli bir hedefi takip edemezler.
Harmonikler Gerçekte Neye Benzer
Normal bir AC güç dalga biçimi düzgün bir sinüs dalgasıdır. Harmonikler bu dalganın üzerine yığılan daha yüksek frekanslı dalgalanmalardır. Doğrusal olmayan yüklerden kaynaklanırlar - değişken frekanslı sürücüler, bilgisayarlar, LED sürücüler, pil şarj cihazları, temel olarak anahtarlamalı güç kaynağı olan her şey.
APFC olmadan bu dalgalanmalar artar. Dalga biçimi bozulur. Ve bozulma şunlara yol açar:
Transformatörlerde ve kablolarda ekstra ısınma
Devre kesicilerin rahatsız edici şekilde açılması
Kondansatör arızası (şişmiş, sızdıran ve hatta patlayan)
Üç fazlı sistemlerde aşırı yüklenmiş nötr iletkenler
Dolayısıyla APFC'nin amacı tüm bunların olmasını engellemektir. Bu doğrudan enerji tasarrufu ile ilgili değildir. Güvenilirlik ve uzun ömürlülükle ilgilidir.
Pratik Amaçlar - Bakım Personelinin Gerçekte Fark Ettikleri
Her gün bir APFC ile çalışan birinin yanına gidin, parlak broşürlerde yer almayan amaçları sıralayacaktır. İşte belirli bir sıralama olmaksızın birkaçı:
Rastgele kesici atmalarını durdurma. Harmonikler termal-manyetik kesicileri ısıtır. Daha az harmonik, daha az açıklanamayan kapanma anlamına gelir. Bunu bir gıda işleme tesisinde gördük - kabini kurduktan sonra haftalık arızalar sıfıra indi.
Transformatörleri daha sessiz hale getirmek. O uğultu sesi mi? Çekirdeği titreştiren harmonikler. Bir APFC bu uğultuyu belirgin şekilde azaltır. Sessiz değil ama çok daha az rahatsız edici.
Kondansatör ömrünün uzatılması. Eski kondansatör bankaları harmonik açısından zengin bir ortamda her 18 ayda bir arızalanıyordu. Önlerindeki aktif filtre kabini ile beş yıldan fazla dayandılar.
Gizemli iletişim sorunlarının giderilmesi. Bazı güç hattı taşıyıcı sistemleri (aydınlatma kontrolü veya uzaktan ölçüm için) harmonik gürültü nedeniyle sıkışır. Temiz güç, temiz veri anlamına gelir.
Yeterince dikkat çekmeyen bir amaç daha: tesisin tüm elektrik sistemini yükseltmeden daha fazla doğrusal olmayan yük eklemesine izin vermek. Bir fabrika daha fazla VFD veya daha fazla sunucu kurabilir ve APFC sadece ekstra harmonikleri idare eder. Bu gizli bir kapasite kilididir.
APFC'nin Amacının Gerçekten Parladığı Yer
Saha ziyaretlerine dayanarak, bir APFC'nin amacının en çok bu durumlarda değerli olduğunu söyleyebiliriz:
Sık sık değişen karışık yüklere sahip tesisler - bir bilgisayar bankasının yanında çalışan bir damgalama presi gibi
Mevcut kondansatör arızaları olan siteler - bu genellikle harmoniklerin zaten bir şeylere zarar verdiğinin işaretidir
Hassas elektronik ekipmanların bulunduğu her yerde - tıbbi görüntüleme, test laboratuvarları, veri merkezleri
Büyük LED aydınlatma iyileştirmeleri yapılan binalar - LED'ler şaşırtıcı derecede harmonik ağırlıklıdır
Ancak APFC'nin mantıklı olmayabileceği yerler de vardır. Tek sorun düşük güç faktörüyse (ve harmonik yoksa), basit bir kondansatör bankası daha ucuzdur. Eğer yük sürekli çalışan tek bir büyük motorsa, 5. ve 7. harmoniklere ayarlanmış pasif bir filtre yeterli olabilir. Aktif filtre kabini, basit ve kararlı durumlar için aşırıdır. APFC hakkında daha fazla bilgi edinmek istiyorsanız, lütfen okuyun APFC'nin faydaları nelerdir.
SSS
Bir APFC elektrik tasarrufu sağlar mı?
Doğrudan değil. APFC motorlar veya ışıklar tarafından çekilen kilowatt-saatleri azaltmaz. Yaptığı şey, harmonik ısınmadan kaynaklanan kayıpları azaltmaktır - bu nedenle, ağır harmonik ortamlarda belki 1-3% gibi küçük bir tasarruf vardır. Gerçek değer, arıza süresinden, ekipman değişiminden ve kamu hizmeti cezalarından kaçınmaktır. Para tasarrufu mu? Evet. kWh tasarrufu mu? Sadece biraz.
APFC bir kondansatör bankasını tamamen değiştirebilir mi?
Bazen evet, bazen hayır. Birçok APFC kabini reaktif güç kompanzasyonu içerir, böylece tek bir ünitede hem harmonikleri hem de güç faktörü düzeltmesini idare edebilirler. Bununla birlikte, güç faktörü son derece düşükse (örneğin 0,6), aktif filtrenin yanında özel bir kapasitör bankasına ihtiyaç duyulabilir. Bu, özel saha koşullarına bağlıdır. Bir güç kalitesi çalışması genellikle bu soruyu yanıtlar.
APFC çok küçük boyutlandırılırsa ne olur?
APFC'nin boyutu küçükse, elinden gelenin en iyisini yapmaya çalışacak ancak tüm harmonikleri iptal etmeyecektir. Kalan harmonikler yine de sorunlara neden olacaktır - sadece öncekinden daha az şiddetli. Bazen bu kabul edilebilir. Diğer zamanlarda değil. Deneyimlerime göre, bütçe elveriyorsa 20-30% kadar büyük boyutlandırmak daha iyidir, çünkü yükler zamanla artma eğilimindedir. Daha sonra daha fazla doğrusal olmayan yük eklemek daha fazla harmonik akım anlamına gelir ve zar zor yeterli olan bir kabin yetersiz hale gelir.
