Proč vaše zařízení potřebuje řešení pro tlumení harmonických kmitů v distribučních systémech
Elektroinstalace dneška mají jen málo společného s těmi z před několika desetiletí. Zvýšené používání měničů frekvence, LED osvětlení, UPS systémů, nabíječek akumulátorů a dalších výkonových elektronických zařízení změnilo profil elektrické zátěže. Ačkoli tato zařízení nabízejí výhody z hlediska účinnosti a řízení, zároveň do distribuční soustavy zavádějí harmonické proudy, které deformují napěťové průběhy, způsobují přehřívání zařízení a snižují celkovou spolehlivost soustavy. Harmonické složky se nyní staly záležitostí vyžadující pozornost a každodenní provozní výzvou pro správce zařízení a provozní inženýry. Řešení pro tlumení harmonických složek v distribučních soustavách jsou vyvíjena na základě inovativních transformátorových technologií a umožňují potlačení negativního vlivu harmonických složek na zařízení, minimalizaci ztrát a zároveň zachování kvality elektrické energie. Společnost Jiangsu Ryan Electric tyto řešení dodává továrnám ve více než 80 zemích, čímž zajišťuje, že moderní zátěže fungují bez ohrožení integrity distribučních soustav.
Harmonické složky způsobují náklady, které se hromadí ve všech oblastech provozu zařízení a často se projeví až v příliš pozdním stadiu. Krátkodobým účinkem je tepelný – harmonické proudy se sčítají s celkovými proudy, avšak nepřispívají k užitečné práci a vedou ke zvýšení teploty transformátorů, kabelů a rozvaděčů. U transformátorů to znamená urychlené stárnutí izolace při každém zvýšení teploty o 6 °C až 10 °C se zbývající životnost zkrátí na polovinu. U kabelů to znamená sníženou proudovou zatížitelnost a riziko poškození izolace. U motorů to znamená nadměrné zahřívání a pulsace krouticího momentu, které zatěžují mechanické systémy.
Kromě tepelných účinků způsobují vyšší harmonické složky nežádoucí vypínání ochranných zařízení, rušení citlivé elektroniky a snížení účiníku, což může vést k sankcím ze strany dodavatele elektrické energie. Náklady vyjádřené v peněžních jednotkách jsou kumulativní: ztráta energie ve formě tepla, zbytečné opotřebení zařízení kvůli předčasné výměně, prostoj výroby způsobený neočekávanými poruchami a měsíční účty za elektřinu způsobené nízkým účiníkem. Řešení pro tlumení harmonických složek od společnosti Ryan Electric tyto náklady řeší přímo u jejich zdroje, čímž minimalizuje celkové zkreslení (THD) a chrání majetek provozu před nepatrnými, avšak škodlivými účinky harmonických složek.
Transformátor s normálním rozdělením se používá u sinusových proudů a lineárních zátěží. Při působení harmonických proudů moderních zařízení jsou vystaveny vysokým ztrátám způsobeným vířivými proudy ve vinutí, zahřívání konstrukčních prvků rozptýleným magnetickým tokem a přehřívání neutrálních vodičů ve třífázových soustavách. Řešením jsou transformátory speciálně navržené pro harmonické složky.
Transformátory vyráběné společností Ryan Electric jsou označeny hodnotou K-faktoru, aby byly schopny zvládat nelineární zátěž. K podpoře jak trojnásobných harmonických proudů, tak elektrostatického stínění jsou v našich konstrukcích používány neutrální vodiče většího průřezu než vodiče pro střídavé proudy podobné frekvence a vinutí optimalizovaná tak, aby snížily ztráty vířivými proudy při harmonických frekvencích. Jádra a cívky jsou navrženy s vyšší chladicí kapacitou, čímž je teplota horkých míst udržována v rámci povoleného limitu i za extrémně škodlivé zátěže. Transformátory s K-faktorem jsou klasifikovány podle své schopnosti zajišťovat jmenovitou nelineární zátěž bez nadměrného zvýšení teploty – K-4 pro mírné harmonické složky, K-13 pro výrazné harmonické složky a K-20 pro nejnáročnější případ. Tyto speciální transformátory umožňují provoz vysoké kvality, který standardní jednotky nedokáží poskytnout kvůli vysoké koncentraci frekvenčních měničů (VFD), UPS systémů nebo zátěže datových center.
Zatímco transformátory s koeficientem K odolávají harmonickým složkám, fázové posunovací transformátory je aktivně odstraňují. Tyto transformátory generují preferované harmonické složky, které jsou magneticky kompenzovány ještě před tím, než se rozšíří do distribuční soustavy, a to prostřednictvím řízených fázových posunů mezi více sekundárními vinutími.
Transformátory s více pulzy u společnosti Ryan Electric Společnost Ryan Electric nabízí jako základ pasivního potlačení harmonických složek u velkých zátěží v usměrňovačích transformátory s více pulzy, a to v provedení 12-pulzním, 18-pulzním, 24-pulzním a dalších. Dva šestipulzní usměrňovače napájené sekundárními vinutími transformátoru posunutými o 30 stupňů ve fázi způsobují potlačení 5. a 7. harmonické složky. V 18-pulzních a 24-pulzních systémech jsou potlačeny i další harmonické složky, čímž zůstane na primární straně téměř sinusový proud. U velkých zařízení s frekvenčními měniči, stejnosměrných napájecích zdrojů i elektrolytických zátěží tyto transformátory působí jako filtry harmonických složek stejnosměrného proudu a celý systém dosahuje vysoké celkové účinnosti. Naše návrhy fázově posunutých transformátorů jsou přizpůsobeny konkrétnímu harmonickému obsahu dané aplikace a zajišťují maximální potlačení a minimální zbytkovou zkreslení. Na podporu našich řešení fázového posunu využíváme rozsáhlé testovací možnosti, například testování harmonického chování v našich laboratořích certifikovaných podle CNAS, a společnost Ryan Electric tak poskytuje řešení fázového posunu, která přeměňují generátory harmonických složek na zátěže přátelské pro síť.
Harmonické řízení není omezeno pouze na jednotlivé transformátory, nýbrž zahrnuje celý distribuční systém. Řešení pro tlumení harmonických složek navrhovaná společností Ryan Electric zahrnují vestavěná řešení, která integrují různé metody potlačení, aby bylo zajištěno úplné zlepšení kvality elektrické energie.
Transformátory s koeficientem K s možností instalace pasivních filtrů lze instalovat v našich jednotkových rozvodnách a jsou naladěny na harmonické frekvence zařízení. Pro aplikace vyžadující potlačení harmonických složek i regulaci napětí nabízíme návrhy fázově posunovacích transformátorů spolu se změnou převodového poměru za chodu (OLTC). V případě zařízení pro obnovitelné zdroje energie a systémů akumulace energie mají naše transformátory některé dodatečné funkce, které umožňují zmírnit specifické harmonické jevy způsobené střídači a nabíječkami baterií. Každé řešení je individuálně navrženo tak, aby bylo snadno integrovatelné s následnými rozváděči, nadřazenými ochrannými zařízeními a systémy monitorování zařízení, čímž poskytuje komplexní řešení pro správu kvality elektrické energie.
Hodnota není omezena pouze na ochranu zařízení, ale zahrnuje také provozní a finanční výhody. Vysoký účiník eliminuje nebo zmírňuje sankce ze strany dodavatelů elektrické energie. Nižší harmonické proudy uvolňují více kapacity v distribuční síti pro připojení dalších zátěží. Snížené provozní teploty prodlužují životnost zařízení a snižují potřebu údržby. „Zelená“ energie zvyšuje stabilitu procesů a minimalizuje problémy s kvalitou v citlivých výrobních procesech. Řešení distribučních systémů s tlumením harmonických složek od společnosti Ryan Electric poskytují správcům zařízení, kteří čelí výzvám moderních zátěží, spolehlivou, účinnou a kvalitní elektrickou energii – tyto řešení jsou ověřená ve více než 50 zemích a spolehlivě využívají klienti od datových center Microsoftu až po průmyslové provozy po celém světě.
EN
