Hoe harmonischenfilters te berekenen (5 stappen)

In voedingssystemen op basis van wisselstroom (AC) - zoals het hoofdstroomdistributienetwerk van elektriciteitsbedrijven - kunnen niet-lineaire belastingen een bepaalde hoeveelheid stroom terugvoeren naar de bedrading. Deze terugkoppeling vindt meestal plaats in de vorm van harmonischen: veelvouden van de frequentie van de oorspronkelijke AC-golf. Harmonischen moeten door een harmonischenfilter uit een stroomcircuit worden geëlimineerd om te voorkomen dat ze spanningsvervormingen en overmatige stromen in aardingsverbindingen veroorzaken. Een harmonisch filter bestaat uit een vermogenscondensator die in serie is geschakeld met een afstemreactor, die beide tussen de voedingslijn en aarde zijn geplaatst. De parameters voor een harmonische filter zijn afhankelijk van het elektrische circuit waarin harmonische eliminatie moet plaatsvinden.

Stap 1

Meet, met behulp van de harmonische analysator op het circuit bij 30% belasting, de belasting LD in kilowatt en de vermogensfactor PF.

Stap 2

Bereken de fasehoeken voor zowel de werkelijke als de gewenste arbeidsfactor (een typisch gewenste arbeidsfactor is 0,97) door te evalueren:

PAActueel = arccos(PF)

PAGewenst = arccos (0,97)

Stap 3

Bereken KVAR, de kilovolt-ampère die nodig is om de arbeidsfactor te verhogen van PF naar bijvoorbeeld 0,97 door te evalueren:

KVAR = LD x (tan(PAActueel) - tan(PADesired))

Stap 4

Bereken de capaciteit die nodig is voor de condensator in het harmonische filter door te evalueren:

C = KVAR / ((KV)^2 x 2 x Pi x F x 0,001)

Vervang KV door de spanning van de hoogspanningslijn in kilovolts en F door de frequentie van de hoogspanningslijn in Hertz.

Bereken de reactantie die nodig is voor de afstemreactor in het harmonische filter door te evalueren:

X = 1 / (2 x Pi x F x C)