Předpokládá se
realizace specifického opatření již v projek-
tové fázi zařízení, protože dodatečné vybave-
ní finančně náročnější.37ELEKTRO 1/2011
inovace, technologie, projekty
Řeší-li provozovatel komplexní situaci
v síti, k dispozici různé možnosti, jak re-
dukovat zmíněné zpětné vlivy.
Díky použití vazebních indukčností není
třeba tyto filtry zapojovat do série sítí nebo
. Uživa-
tel pak musí vylepšit nebo znovu přizpů-
sobit.
V principu platí, před realizací přísluš-
ného opatření musí uživatel provést analýzu
napájecí sítě a získat podrobný přehled o její
topologii, prostorovém uspořádání a dělení. Maximální proud aktivního
filtru lze tedy cíleně využít k potlačení har-
monických podle zadání provozovatele. Jednou z cest
je použití aktivních elektronických filtrů. Robustní filtry třeba
zapojit do série zdrojem rušení, který se
má utlumit, popř. Šestipulzní usměrňovač zatížený
vyhlazovací kapacitou
a) harmonický proud (typický vstupní obvod
současného měniče frekvence)
b) průběh vstupního proudu jedné fáze
a
b
c
IDC
IDC
Ia
Ib
Ic
Va Vc
b)
a)
Obr. Na změny topologie sítě ale
reagují filtrační obvody jen omezeně.
Elektronické filtry
Díky zlepšené polovodičové technologii
se ve spojení s moderní mikroprocesorovou
technikou nabízejí nová řešení.
0
–
–
0 7
1
0. Ve srovnání s pasivními systémy je
konstrukce této nové generace filtrů poměr-
ně náročná.
Na základě permanentního měření kvali-
ty sítě probíhá výpočet doplňkových proudů,
které pak prostřednictvím aktivního prou-
dového zdroje přičítají ke stávajícímu proudu.
Pasivní filtry vyšších harmonických
Jako nejvíce univerzální jeví pasivní fil-
try vyšších harmonických. Podle požadova-
ného výkonu třeba filtr konstruovat na plný
proud spotřebiče, popř. do série skupinou roz-
vodů, která utlumit. Přitom rozhodující roli hraje impe-
dance příslušné sítě. Skládají za-
pojení LC, které působí při několika vyšších
harmonických frekvencích. V zásadě se
řešení dělí na opatření s použitím pasivních
nebo aktivních prvků/filtrů. Tímto způsobem toto řešení umožňu-
je zachovat normované úrovně vyšších har-
monických v zařízení při nepatrném příkonu
aktivního filtru. Sa-
mozřejmostí i možnost potlačení všech
harmonických. vyžadováno podrobné a rych-
lé sledování údajů spolu s velkým výpočet-
ním výkonem v regulační části, stejně jako
rychle spínající IGBT (Insulated Gate Bipo-
lar Transistor, bipolární tranzistory s izolova-
Obr Standardní tlumivky v DC meziobvodu
měniče frekvence Danfoss VLT Automation
Drive pro potlačení vyšších harmonických
ným hradlem).
Specificky dimenzované filtrační obvody
Jsou-li v příslušné síti zjištěny konkrétní
vyšší harmonické, které třeba utlumit, po-
užijí k tomuto účelu specifický filtrační ob-
vod (filtr). V praxi to
znamená, každý tlumicí člen musí při-
Obr.
0
–
–
způsobit zvlášť. Jde o pasivní rezonační
obvody naladěné na konkrétní harmonické,
jež jsou dimenzovány na konkrétní velikost
nelinearity v síti v daném místě. V praxi proto možné výběrem vhod-
ných parametrů filtru cíleně potlačit urči-
té vyšší harmonické frekvence, jiné naproti
tomu mohou zůstat v případě potřeby nedo-
tčeny. rozvodného úseku,
přičemž celý filtr může skládat z několi-
ka jednotek, takže bude možné i pozdě-
ji snadno přizpůsobit. Díky použití čis-
tě pasivních prvků není nutná parametrizace
přístrojů. Jakýkoliv pe-
riodický neharmo-
nický signál může
být reprezentován
součtem sinusových
signálů, jejichž peri-
oda celým násob-
kem základní síťové
frekvence Fourie-
rova transformace
signálu na jednotlivé
harmonické složky**vzorec 1**
)1()sin()( 1h thatf
0 7
1
0.
Vazba filtrů k síti vykonává pomocí vazeb-
ních indukčností. Struktura takovýchto filtrů se
skládá z obvodu pro snímání měřených veli-
čin, regulační části, zásobníku energie (kon-
denzátorů) a výkonových polovodičů IGBT. Ak-
tivní filtry mohou napodobit funkci popsa-
ných specifických filtračních obvodů pro
konkrétní harmonické v daném místě, aniž
by byla jejich funkce závislá na topologii
sítě. Proto toto řešení hodí pouze pro pří-
pady, kdy lze strukturu sítě jen velmi nepa-
trně změnit.
Elektronické filtry vyznačují daleko
většími možnostmi než pasivní obvody.
Výsledkem součtu opět proud sinusového
průběhu. Provozovatelé tak mohou dosáh-
nout redukci vyšších harmonických proudů
až na hodnotu asi 5 % THDi (Total Harmo-
nic Distortion current, celkové harmonic-
ké zkreslení proudu) v závislosti na výkon-
nosti filtru
