12.1.3. Активные фильтры
В последние годы широкий интерес представляют активные фильтры (АФ) последовательного и параллельного включения [21].
С помощью устройства формирования задающих токов АФ параллельного включения генерирует в сеть все токи нелинейного приёмника с противоположным знаком.
У АФ последовательного включения в сеть вводится независимый источник питания. Его управление осуществляется с использованием метода широто-импульсной модуляции. Позволяют минимизировать высшие и интергармоники, регулировать напряжение, снижая его колебания и провалы.
Преимущества АФ в сравнении с ПФ:
- время реагирования менее 1 мс;
- малые размеры;
- низкие потери мощности (3 % от номинальной мощности нагрузки);
- отсутствие помех, влияющих на систему управления;
- гибкость в перестройке режимов;
- четырёхпроводный вариант схемы подключения позволяет исключить третью и кратные ей гармоники тока нейтрали.
Большая установленная мощность, соизмеримая с мощностью нелинейной нагрузки, на порядок выше стоимость в сравнении с ПФ – недостатки АФ. Применение гибридных фильтров частично снижает их.
12.1.4. Статические тиристорные компенсаторы
Применение СТК прямой и косвенной компенсации позволяет комплексно решать проблемы электромагнитной совместимости и КРН. Наиболее надёжными являются СТК косвенной компенсации [21].
Принцип действия быстродействующих статических компенсаторов РМ типа СТАТКОМ заключается в регулировании напряжения на фильтрующих дросселях по амплитуде и фазе изменением напряжения на выходе тиристорного ШИМ-преобразователя. Позволяет генерировать и регулировать РМ как ёмкостного, так и индуктивного характера. Однако данный тип конденсатора дорог [21].
Их применение позволяет комплексно решать проблемы электромагнитной совместимости и компенсации РМ. На промышленных предприятиях получили распространение СТК двух типов: прямой и косвенной компенсации. Наиболее широко они используются в системах электроснабжения с прокатными станами и дуговыми печами переменного тока, что способствует снижению уровня колебаний напряжения и коэффициентов несинусоидальности и несимметрии напряжений, а также повышению cosφ этих электроприемников. Опыт их эксплуатации показывает, что наиболее надежными являются СТК косвенной компенсации.
12.1.5. Компенсаторы реактивной мощности статком
Быстродействующие статические компенсаторы реактивной мощности типа СТАТКОМ весьма перспективны при наличии электроприемников с импульсным режимом работы ЭПИ для компенсации РМ и повышения качества электроэнергии (рис. 12.1). Принцип их действия заключается в регулировании напряжения на фильтрующих дросселях L как по амплитуде, так и по фазе за счет изменения напряжения на выходе тиристорного ШИМ-преобразователя.
Компенсатор СТАТКОМ имеет следующие преимущества перед СТК:
- позволяет генерировать и регулировать поток РМ как емкостного, так и индуктивного характера при одном типе накопителя энергии на стороне постоянного тока;
- более высокое быстродействие;
- более широкие функциональные возможности при управлении выходным током;
- улучшенные удельные массогабаритные показатели.
Следует отметить, что он является одним из основных при реализации гибких линий [6].
Недостаток данного компенсатора – его высокая стоимость.
Рис. 12.1. Структурная схема быстродействующего статического компенсатора типа СТАТКОМ:
ЭПИ – электроприёмник с импульсным режимом работы; Сk – ёмкостный накопитель; VS – запираемый тиристор; VD – обратный диод; L – фильтрующий дроссель