فلتر تيار نشط 400V/690V (APF)

نظرة عامة على المنتج

يعتبر مرشح الطاقة النشط (APF) جهازًا متطورًا لتحسين جودة الطاقة مصمم خصيصًا لشبكات التوزيع ذات الجهد المتوسط والمنخفض. تتركز وظائفه الأساسية في السيطرة على التوافقيات وتوفير تعويض دقيق للطاقة غير الفعالة، مما يمكنه من التقاط وإخماد التداخل التوافقي بسرعة في الشبكة الكهربائية، مع الأخذ في الاعتبار تنظيم الطاقة غير الفعالة، مما يحسن بشكل فعال جودة الطاقة ويقلل من خسائر الخطوط ويضمن التشغيل الآمن والاستقرار للأجهزة الكهربائية. كجهاز إلكتروني للطاقة تحت السيطرة الكاملة، يستخدم APF خوارزميات اكتشاف متقدمة والتكنولوجيا المحوسبة للطاقة، بمعدل استجابة سريع ودقة تعويض عالية. يمكنه تحقيق قمع التوافقيات ذات النطاق العريض دون الحاجة لمكونات ترشيح إضافية ومناسب لسيناريوهات مختلفة مع الأحمال غير الخطية. إنه المعدة الأساسية لحل تلوث التوافقيات وتحسين موثوقية الشبكة الكهربائية.

هيكل النظام ومبدأ العمل

الهيكل الأساسي

• وحدة الاكتشاف: وحدة اكتشاف التيار/الجهد عالية الدقة متكاملة، تقوم بجمع بيانات التيار من الشبكة والأحمال في الوقت الحقيقي، وفصل دقيق للمركبات التوافقية والتيار غير الفعال عبر تقنية FFT وتحويل فورييه السريع، لتوفير الدعم بالبيانات للتحكم التعويضي.

• وحدة التحكم: مجهزة بنظام تحكم ثنائي القلب من DSP وFPGA، لها سرعة حسابية سريعة وطقس تحكم دقيق. تتصل بوحدة الدائرة الرئيسية عبر الحافلة الاتصالية عالية السرعة (RS-485/CAN/Ethernet) لتحقيق إصدار الأوامر في الوقت الحقيقي ومراقبة الحالة.

• وحدة الدائرة الرئيسية: تتكون دائرة العاكس الجسر من الوحدات القوية IGBT ذات الأداء العالي، التي تتميز بقدرة فائقة على التحميل والتشغيل المستقر، ويمكنها إنتاج تيار التعويض بسرعة وفقًا لأوامر التحكم؛ مجهزة بوحدات الترشيح والحماية لتحقيق التقييد التياري وحماية الجهد الزائد والتوافق الكهرومغناطيسي.

• الهيكل المساعد: يتضمن وحدات الطاقة المزدوجة وأنظمة التبريد وخزانات الحماية لضمان التشغيل المستمر والاستقرار للمعدات تحت ظروف العمل المعقدة.

مبدأ العمل

يقوم المتحكم بتتبع التيار الكهربائي للأحمال غير الخطية في الشبكة في الوقت الحقيقي عبر وحدة الاكتشاف، يستخدم تقنية FFT لتحليل المعلومات حول السعة والطور لكل تيار توافقي، ويحسب فورًا معلمات التيار التعويضي المعكوس المطلوبة. ثم يتم التحكم في حالة التحويل لوحدة IGBT عبر تقنية PWM لتعديل العرض النبضي لإنتاج تيار التعويض ذو السعة المساوية والطور المعاكس للتيار التوافقي، والذي يتم حقنه بدقة في الشبكة لإلغاء التيار التوافقي الذي أنتجته الأحمال. في نفس الوقت، يمكن تعديل الطاقة غير الفعالة بشكل ديناميكي وفقًا للطلب، مما يحقق في النهاية تحسين التيار الخطي ومعامل القوة في الشبكة، ويقلل بشكل كبير من معدل تشوه التوافقي THDi، ويضمن أن تلتزم جودة الطاقة بالمعايير الوطنية ذات الصلة.

طريقة التبريد

• التبريد الإجباري (AF/التبريد الهوائي)

• التبريد بالماء

الميزات الرئيسية

• قمع التوافقيات بدقة وكفاءة: يمكنه قمع التوافقيات من 2 إلى 50، وتقليل معدل تشوه التوافقي THDi إلى أقل من 5٪، وتحقيق دقة تفاضلية للتيار التعويضي تبلغ 0.1A. يمكنه الرد بدقة على التوافقيات المعقدة التي يولدها الأحمال غير الخطية مثل المحولات الترددية والأفران القوسية وأجهزة التقويم.

• الاستجابة السريعة والتعويض الديناميكي: بمعدل استجابة أقل من 5 ميلي ثانية، يمكنه تتبع التغيرات الديناميكية للتواقيت التوافقية والطاقة غير الفعالة للأحمال دون أي تأخير في التعويض، مما يحل بشكل فعال مشكلة التقلبات في جودة الطاقة الناجمة عن الأحمال المؤثرة.

• مستقر وموثوق به، مع قابلية تكيف قوية: باستخدام تصميم مصدر طاقة مزدوج وآلية حماية زائدة، فإنه يمتلك العديد من وظائف الحماية مثل الجهد الزائد والجهد المنخفض والتيار الزائد والحرارة الزائدة والفشل في القيادة؛ مستوى الحماية يصل إلى IP30 (داخلي)/IP44 (خارجي)، يمكنه تحمل درجات الحرارة من -35 ℃ إلى +40 ℃، ومناسب لظروف العمل القاسية المختلفة.

• وظائف مرنة، متوافقة مع التوسع: يدعم التعويض الفردي للتوافقيات، أو التعويض الفردي للطاقة غير الفعالة، أو الجمع بين نمط التعويض الثنائي؛ متوافق مع بروتوكولات الاتصال المتعددة مثل Modbus RTU وIEC61850، يمكنه تحقيق التشغيل الشبكي المتوازي لعدة آلات ومقابلة متطلبات سيناريوهات السعة المختلفة.

• فعال في استهلاك الطاقة وصديق للبيئة، اقتصادي وعملي: خسارته الذاتية أقل من 1٪، لا تولد توافقيات إضافية، ولا تؤثر على البنية الأصلية للشبكة الكهربائية؛ لا حاجة لمكثفات كبيرة السعة أو مكونات استنادية، هيكل مدمج، توفير مساحة التركيب والاستثمار الأولي.

المواصفات الفنية

سيناريوهات التطبيق

• القطاعات الصناعية: صناعة الصلب، والمعادن (فرن القوس الكهربائي، آلات الصب المستمر)، والتعدين (المعدات التي تدار بواسطة المحول الترددي)، والبتروكيماويات (مضخات الضاغط)، وصناعة السيارات (معدات اللحام، خطوط الطلاء) وغيرها من السيناريوهات التي تحتوي على عدد كبير من الأحمال غير الخطية، للتحكم في التلوث التوافقي وضمان التشغيل المستقر للمعدات الإنتاجية.

• المباني التجارية والمدنية: التكييف المركزي، المصاعد، أنظمة الإضاءة للمباني المكتبية، المراكز التجارية، الفنادق، مصادر الطاقة الاحتياطية UPS لمراكز البيانات، أكوام الخوادم، لمنع التداخل التوافقي وتجنب تلف المعدات الكهربائية.

• في مجال الطاقة الجديدة، يستخدم الجانب المعكوس لمحطات الطاقة الشمسية ومزارع الرياح للتحكم في التوافقيات الناتجة عن المعكوسات، وتحسين جودة الكهرباء المتصلة بالشبكة من الطاقة الجديدة، ووفقاً لمعايير الوصول إلى الشبكة.

• في مجال النقل: محطات الجذب لخطوط السكك الحديدية الكهربائية، وأنظمة الإمداد الكهربائي للنقل الحضري بالسكك الحديدية، لحل مشاكل التوافقيات والتسلسل السلبي الناتجة عن الأحمال الجاذبة، واستقرار فولتية الإمداد الكهربائي.

• سيناريوهات أخرى: المعدات الطبية، خطوط إنتاج الأجهزة الدقيقة، معدات الرفع في المطارات والموانئ، وغيرها من السيناريوهات التي تتطلب جودة كهرباء صارمة، لتوفير بيئة كهربائية نقية.