Sadrzaj,uvodnik 14.indd - Industrija

Di stri bu ci ja elek trič ne ener gi je
3. deo
Viši harmonici
TEKST: MI LEN KO JO VA NO VIĆ, DIPL. INŽ.
AVA LON PAR NTERS D.O.O.
Opšte je prihvaćena ideja da elektrodistributivna
preduzeća isporučuju
idealan napon, tj. napon či ji
oblik odgovara čistoj sinusoidi. U
najvećem broju slučajeva, pogotovo
na vi šim naponskim nivo ima,
na pon u mre ži i ima za i sta vr lo
mala izobličenja. No, stepen izobličenja
napona se povećava kako
se pri bližavamo krajnjem potrošaču.
U ovom na stav ku završavamo
struč ni pri kaz o ovom va žnom
pi ta nju u oblasti di stribucije električne
energije, pogotovo one za
potrebe industrije.
K
ritična učestanost je tačka serijske
rezonance između ”detune”
energetske prigušnice (Xl1) i konden
za to ra (XC). Ova uče sta nost je uvek
viša od učestanosti paralelne rezonance.
Najpopularniji tip "detuned” si ste ma je tzv.
7% "detune” pri gu šni ca na red sa kon denza
to rom, gde "7%" zna či da je im pe dan sa
prigušnice na osnovnoj učestanosti (50
Hz) jednaka 7% impedanse kondenzatora
na osnovnoj učestanosti. Grana 7%-tna
prigušnica-kondenzator stvoriće tačku redne
re zo nan ce na 189 Hz, što zna či da će
impedansa grane na toj učestanosti biti
jed na ka nu li. Od 189 Hz pa na vi še, pri gušnica
postaje dominantna i povećava se
induktivnost čitave grane u skladu sa frekventnim
odzivom prigušnice.
Važno je naglasiti da uslovi za nastanak
paralelne rezonance ovim nisu nestali, već
je oblast pa ra lel ne re zonance pomerena
u oblast uče sta no sti is pod 189 Hz. Ova
oblast je em pi rij ski iza bra na i da nas se
ko ri sti kao stan dard, jer mo der ni ne linearni
potrošači uglavnom ne generišu
više harmonike u ovoj frekventnoj
oblasti. Tipični viši harmonici
koji se javljaju u industriji (peti,
sedmi, jedanaesti, trinaesti,
itd), ne mogu formirati rezonantno
kolo sa "detuned"
opremom za kompenzaciju
reaktivne snage. Štaviše, "detuned" oprema
delimično apsorbuje struje viših harmonika
čija je učestanost bliska rezonantnoj
učestanosti filtera. Ovim se ukupno izobličenje
napona mreže smanjuje i poboljšavaju
naponske prilike.
Kod detuned filtera rezonantne učestanosti
189 Hz potencijalno je opasna
po ja va 2. i 3. har mo ni ka (100 i 150 Hz),
jer su u obla sti bli skoj pa ra lel noj re zo nanci.
Dru gi har mo nik, kao i svi osta li par ni
harmonici, javljaju se samo u slučajevima
nesimetričnih potrošača. Skoro svi in dustrijski
potrošači su simetrični tako da se
parni harmonici u industriji izuzetno retko
javljaju.
Treći harmonik je takođe specifičan.
Ukoliko postoje treći harmonici u faznim
na po ni ma oni će se, zbog pri ro de tro faznih
sistema, međusobno poništavati u
međufaznom naponu. U idealnom slučaju,
ukoliko su treći harmonici u svakoj od
faza iste amplitude, njihova rezultanta u
međufaznom naponu biće jednaka nuli.
Kao dodatak tome, trofazna kondenzatorska
baterija je spregnuta u trougao, tako
da su treći harmonik i njegovi umnošci (6,
9, 12. itd.) prak tič no ne vidljivi za trofazni
kondenzator.
Zbog sve ga na ve de nog, 7% "de tuned"
si ste mi za kom pen za ci ju re aktiv
ne sna ge da nas su naj po pular
ni ji u in du stri ji. Uko li ko u
mre ži ipak po sto je zna čaj ni
sadržaji 2. i 3. harmonika,
on da se pri me nju ju
"de tu ned" si ste mi sa još
ni žom re zo nant nom učesta
no sti. Ja sno je da se u sa vre me nim
uslo vi ma kom pen za ci ja re ak tiv ne sna ge
ne može raditi bez prethodnih merenja i
ana li ze sa dr ža ja vi ših har mo ni ka u po gonu
i mre ži.
Međunarondni standard IEEE-519 de finisao
je dozvoljene nivoe harmonijskih
izobličenja napona i struja za bezbedno
funkcionisanje pogona. Ukoliko su izmerena
izobličenja veća potrebno je preduzeti
aktivnosti na smanjenju izobličenja i prevenciji
rezonance. Ovim standardom definiše
se maksimalni dozvoljeni THD faktor
napona od 5%, pri čemu pojedinačni harmonici
ne smeju preći 3%. Istovremeno,
definisan je maksimalni dozvoljeni THD
fak tor stru je od 12% pri vr šnom op te re ćenju
i sna zi krat kog spo ja do 100 pu ta ve ćoj
od snage transformatora.
Impedansa (Om)
Učestanost (Hz)
Im pe dan sa mre že sa kon den za to rom i 7% de tu ne pri gu šni com
Za klju čak
Kondenzatorske baterije menjaju impedansu
mreže za sve više harmonike.
Rezultujuća impedansa mreže zavisi od
broja uključenih kondenzatorskih baterija
i rezonantne učestanosti energetske filterske
prigušnice. Postavljanje rezonantne
učestanosti filterske prigušnice je ključ
uspešne kompenzacije reaktivne snage
i izbegavanja problema sa paralelnom
rezonancom. in
28 industrija 2/2008