Когда активные фильтры гармоник незаменимы: обзор проблем и решений

Современные электросети становятся всё более сложными из-за широкого распространения преобразовательной и электронной техники. Вместе с развитием технологий растёт и число проблем, связанных с качеством электроэнергии. Одной из таких проблем являются гармонические искажения. Для их устранения эффективно применяются активные фильтры гармоник (АФГ). Подробные технические аспекты их использования и применения можно найти на https://megavarm.ru/, где представлены решения для объектов различной сложности и назначения.

Что такое гармоники и почему они опасны

Гармоники — это высокочастотные составляющие тока или напряжения, возникающие в сети при работе нелинейных нагрузок. К таким нагрузкам относятся частотные преобразователи, ИБП, сварочные аппараты, источники питания для светодиодного и компьютерного оборудования. Вместо синусоиды в сети формируются искажённые сигналы, что приводит к множеству негативных последствий.

Часто гармоники становятся причиной перегрева трансформаторов, ложных срабатываний автоматов, нестабильной работы контроллеров и выходов из строя электроники. Они также вызывают дополнительное нагревание нуля в трёхфазных сетях и снижают КПД всей системы.

Когда без активного фильтра не обойтись

Активные фильтры гармоник особенно актуальны там, где:

Используется большое количество частотных преобразователей;
Установлены ИБП и стабилизаторы напряжения;
В эксплуатации находятся производственные линии с автоматикой;
Есть жалобы на перебои в работе чувствительного оборудования;
Зафиксированы высокие уровни искажений по результатам анализа качества электроэнергии.

Если в системе наблюдается быстрый износ электрооборудования, нестабильная работа техники или высокая аварийность без очевидной причины — это весомый повод заподозрить наличие гармоник и необходимость установки АФГ.

Какие задачи решает активный фильтр

АФГ работает в реальном времени, отслеживая форму тока и напряжения в сети. При обнаружении отклонений он генерирует противоположные по фазе токи, компенсируя искажения. В отличие от пассивных фильтров, активные устройства адаптируются к изменяющейся нагрузке, не нуждаются в настройке под конкретную частоту и не вызывают резонансных явлений.

Основные эффекты от внедрения АФГ:

Устранение токов высших гармоник;
Стабилизация напряжения;
Повышение надёжности автоматов и реле;
Защита чувствительной электроники;
Возможность параллельной компенсации реактивной мощности (в некоторых моделях).

Примеры применения

На практике АФГ устанавливаются на многих типах объектов:

В центрах обработки данных — для защиты серверного оборудования;
На производствах с высокой степенью автоматизации;
В больницах — для обеспечения стабильной работы медицинской техники;
В офисных зданиях с большим количеством ИТ-оборудования;
На пищевых комбинатах и типографиях, где используются мощные приводные системы.

Эти фильтры также находят применение в ЖКХ, где предотвращают выход из строя лифтового оборудования и насосных станций из-за искажённой синусоиды в сети.

Заключение

Активные фильтры гармоник — это необходимый элемент современной системы электроснабжения, особенно в условиях нелинейной нагрузки и повышенных требований к надёжности. Они не только решают проблему искажений, но и продлевают срок службы оборудования, снижая эксплуатационные затраты. Их установка становится неотъемлемой частью стратегии по обеспечению качественной и стабильной электроэнергии на предприятиях и в инфраструктурных объектах.