Фильтрокомпенсирующие устройства (ФКУ) 6, 10, 35 кВ

ФКУ или Силовые фильтры гармоник, также известные, как пассивные фильтры гармоник, представляют собой особый тип компенсаторов PF, задачей которых является подавление гармонических искажений напряжения (THDU) совместно с компенсацией реактивной мощности. Фильтрокомпенсирующие устройства широко востребованы на предприятиях тяжелого машиностроения, перерабатывающих производствах, где широко применяются дуговые плавильные печи, электролитические ванны, силовая выпрямительная техника, а также другое энергоемкое оборудование с нелинейным характером потребления. Работа такого рода оборудования, как правило, допускается лишь при наличии силовых фильтров гармоник ФКУ.

Фильтрокомпенсирующие устройства представляют собой LC либо RLC цепочки, настроенные на резонанс с определенной гармоникой, порядок которой определяется заказчиком,  либо по результатам замеров. Цель устройства - уменьшить совокупное сопротивления сети, нагрузки и самого фильтра до значений близких к нулю на частоте гармоники (зашунтировать гармонику). В результате, падение напряжения на точке ввода, вызванное протеканием тока гармоники, значительно снижается и потребитель замечает положительный эффект внедрения ФКУ - снижение уровня искажений (THDU).

В стандартном исполнении фильтрокомпенсирующее устройство состоит из вводной ячейки, системы однофазных или трехфазных реакторов и нескольких батарей конденсаторов, устанавливаемых в ячейки для исполнения У3 или же на стальных суппортах для исполнения У(ХЛ)1. В отдельных случаях уличного размещения, ФКУ может размещается в специализированном контейнере для повышения мобильности.

Различают несколько типов применяемых LC-фильтров. Узкополосные, одноконтурные фильтры (1) применяют и настраивают на резко выраженные гармоники низких порядков, как правило 3, 5, 7, 11, 13. На высоких частотах применяют широкополосные (режекторные) фильтры (2), при этом используют шунтирующее реактор сопротивление R. Применение широкополосных фильтров позволяет нивелировать присутствие гармоник в широком спектре высоких частот. Комплексное применение узкополосных и широкополосных фильтровых цепочек в составе силовых фильтров гармоник (ФКУ) позволяет в полной мере очистить электрическую сеть от гармонических искажений, вызванных нелинейным потребителем.

Экономически более целесообразно применение Фильтров гармоник на напряжение 6(10) кВ в связи с тем, что высоковольтные потребители создают меньший спектр гармонических искажений (где сильно выражены 3, 5, 7, 11 и 13 гармоники и в меньшей степени гармоники более высших порядков) по сравнению с низковольтными потребителями. Поэтому технически и экономически выгоднее реализовать схему Фильтрокомпенсирующего устройства, настроенную на одну (две, три) гармоники, чем на широкий спектр гармоник нелинейных потребителей 0,4(0,69) кВ.

Помимо фильтрации гармоник, Фильтры гармоник выполняют компенсацию реактивной мощности на основной частоте (50 Гц). В этой связи силовые Фильтрокомпенсирющие устройства различаются не только по порядку подавляемой гармоники, но и по мощности. Самое простое ФКУ устройство имеет некоторую, номинальную величину реактивной мощности, которая влияет на коэффициент мощности PF электрической сети и настроено на подавление одной конкретной гармоники или диапазона высших гармоник (выбор по желанию заказчика).

Возможная компоновка элементов Фильтрокомпенсирующего устройства представлена иллюстрацией. Вводная ячейка содержит вводной аппарат, управляющую и светосигнальную, защитную аппаратуру. Блоки конденсаторов располагаются друг над другом и устанавливаются на опорные полимерные изоляторы. В состав блока входят косинусные высоковольтные конденсаторы (трех - или однофазные), закрепленные на стальной раме и соединенные сборными шинами. Все конденсаторы допускают длительную работу при повышении номинального напряжения на 10%. Однофазные реакторы с воздушным сердечником установлены на полимерных изоляторах и соединены с вводной ячейкой и конденсаторными блоками медными шинами. Индуктивность реактора варьируется от нескольких мГн до нескольких десятков мГн.

ПК «СлавЭнерго» при изготовлении фильтрокомпенсирующих устройств применяет трехфазные конденсаторы для ФКУ устройств небольшой мощности и однофазные для составления блоков большой мощности (параллельные и последовательные соединения). В отдельных случаях, силовые фильтры гармоник (Фильтрокомпенсирующие устройства) большой мощности могут комплектоваться специальной схемой для сигнализации выхода из строя отдельных конденсаторов (пробой, потеря емкости) и отключения ФКУ - так называемой схемой небалансной защиты.

Фильтровые реакторы с воздушным сердечником имеют высокую линейность индуктивности (L), зависящую от его геометрии и количества витков. Необходимость их использования в конструировании силовых фильтров гармоник была обусловлена потребностью в стабильности частоты фильтра для всех режимов работы Фильтрокомпенсирующего устройства.

Воздушные фильтровые электрические реакторы представляют собой катушки многожильного провода, намотанные на армирующий каркас. Параметры проводников подбираются для каждого типономинала реактора. Основание реактора имеет высокую механическую прочность и антикоррозийную обработку, что позволяет размещать его на открытом воздухе. Конструкцией реактора гарантирована его безотказная работа в условия загрязненных сред и низких температур. Для каждого реактора предусмотрена возможность регулировки индуктивности (схоже с трансформаторам) с помощью регулировочных отпаек в его обмотке.

• Мощность короткого замыкания в точке присоединения;

• Токовые гармоники In (%) соответствующие нагрузке 25%; 50%, 75%, 100%;

• Активная / Реактивная мощность или PF;

• Климатическое размещение ФКУ.

* Возможно изготовление Фильтрокомпенсаторов ступенчатого типа для случаев пошаговой компенсации реактивной мощности потребителей с фильтрацией гармоник.

Если Вас интересует фильтрация гармоник на напряжении 0,4 кВ, то Вам сюда

ПЕРЕЧЕНЬ ТИПОВЫХ ФИЛЬТРОКОМПЕНСИРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ (Силовых фильтров гармоник)

Наименование	Габариты ДхШхВ, мм	Масса, кг	№ гармоник	Мощность, (квар)
ФКУ-3(5,7,11,13)-6(10)-450	5000х1800х2300	800	3(5,7,11 и др.)	450	узнать цену/отправить заявку
ФКУ-3(5,7,11,13)-6(10)-600	5000х1800х2300	850		600	узнать цену/отправить заявку
ФКУ-3(5,7,11,13)-6(10)-900	5500х2500х2300	950		900	узнать цену/отправить заявку
ФКУ-3(5,7,11,13)-6(10)-1350	5500х2500х2300	1100		1350	узнать цену/отправить заявку
ФКУ-3(5,7,11,13)-6(10)-1800	5500х3500х2300	1300		1800	узнать цену/отправить заявку
ФКУ-3(5,7,11,13)-6(10)-3150	5500х3500х2300	1500		3150	узнать цену/отправить заявку
ФКУ-3(5,7,11,13)-6(10)-4500	7000х3500х2300	1800		4500	узнать цену/отправить заявку
ФКУ-3(5,7,11,13)-6(10)-5000	7000х3500х2300	1850		5000	узнать цену/отправить заявку
ФКУ-3(5,7,11,13)-6(10)-6000	7000х3500х2300	1950		6000	узнать цену/отправить заявку

СОБСТВЕННОЕ ПРОИЗВОДСТВО