Actief Harmonisch Filter als oplossing voor harmonische vervuiling

Risico's reduceren en de veiligheid waarborgen

Een Actief Harmonisch Filter kan worden toegepast als oplossing van meerdere Power Quality problemen. Een van de meest voorkomende toepassingen is het reduceren van de harmonische vervuiling binnen elektrische installaties. Een Actief Filter zorgt voor "schone stroom". Reductie van de harmonische stromen en vervuiling zorgt voor een aanzienlijk kleinere kans op storingen en problemen. Een bijkomend voordeel is dat een Actief Harmonisch Filter de opname van blindvermogen reduceert en een langere levensduur bewerkstelligd. Dit resulteert in een kostenbesparing.

Actief Harmonisch Filter module close-up

Voordelen installatie Actief Harmonisch Filter:

  • Storingen en uitval van apparatuur voorkomen;
  • de beschikbare installatiecapaciteit optimaal gebruiken;
  • de energie-efficiëntie verbeteren;
  • de betrouwbaarheid en continuïteit waarborgen;
  • service- en onderhoudskosten reduceren;
  • onnodige energieverliezen voorkomen/reduceren;
  • de veiligheid vergroten door reductie brandrisico;
  • kan ingesteld worden om de stroomonbalans tussen de fasen te compenseren, waardoor de spanningsonbalans tot een minimum wordt beperkt.

Voordelen van Cos Phi Compensatie met condensatorbank

Toepassing

Door de opkomst van niet-lineaire belastingen, zoals vermogenselektronica, is in de meeste netwerken de vraag naar en noodzaak van Actieve Harmonische Filters gestegen. Daarnaast wordt een Actief Harmonisch Filter nog steeds gebruikt als een geschikte oplossing voor erg specifieke situaties. Denk hierbij aan grote vermogensinstallaties, zoals installaties met vlamboogovens, inductie ovens en/of lasapparatuur. In veel van deze installaties en bij de aanwezigheid van veel niet-lineaire belastingen is in meer of mindere mate sprake van harmonische vervuiling. Om problemen als storingen, uitval van apparatuur en soms zelfs brand te voorkomen is het nodig de harmonische stromen te reduceren. Een Actief Harmonisch Filter is daarvoor een goede oplossing.

Toepassing Actief Harmonisch Filter

Hoe ontstaat harmonische vervuiling?

Harmonische vervuiling is aanwezig in spanning en stroom. Harmonische stromen veroorzaken harmonische spanning en vice versa. Deze harmonischen worden veroorzaakt door niet-lineaire belastingen in het netwerk of de installatie. Een voorbeeld van een niet-lineaire belasting is een ledlamp. Afhankelijk van de sterkte van het netwerk en de grootte van de harmonische stromen zal de spanning vervormen en dus de spanningskwaliteit verslechteren. Als gevolg hiervan kan aangesloten apparatuur slecht werken of uitvallen. Daarnaast kunnen de harmonische stromen apparatuur en kabels overbelasten, waardoor (energie)verliezen ontstaan en kabels en componenten onnodig opwarmen. Dit kan in het ergste geval zelfs brand tot gevolg hebben.
Het Actief Harmonisch Filter verkleint de risico’s door reductie van de harmonischen.

Maximaal 5% harmonische vervuiling

Harmonische vervuiling in de spanning vormt een bedreiging voor de bedrijfszekerheid, energie efficiëntie en veiligheid van elektrische installaties. Het is dan ook belangrijk om te zorgen dat de totale harmonische vervuiling niet boven de limiet van de Netcode (NEN-EN 50160) van 8% komt. In sommige specifieke situaties adviseert HyTEPS zelfs een maximum van 5%. Denk hierbij aan zwakke netten zoals offshore installaties of bij kritieke sectoren zoals datacentra en ziekenhuizen. Door installatie van een correct gedimensioneerd Actief Harmonisch Filter reduceert u de harmonische vervuiling en alle bijbehorende risico’s.

Grafiek Harmonische Vervuiling THDU

De werking van een Actief Harmonisch Filter

Een Actief Harmonisch Filter wordt gebruikt om de Power Quality te verbeteren door autonome detectie en het dynamisch filteren van aanwezige harmonische stromen in de installatie. Het Actief Harmonisch Filter kan de harmonische stroom die door de installatie stroomt detecteren en deze harmonische stroom direct compenseren. De detectie van deze harmonische stromen kan plaatsvinden in de voeding van één enkele belasting die harmonischen opwekt of in de voeding van de totale elektrische installatie.

Op de voeding van één enkele belasting kan het filter al zijn capaciteit richten op deze specifieke belasting en ervoor zorgen dat de door dit apparaat opgewekte harmonischen worden gecompenseerd voordat ze andere delen van de installatie kunnen bereiken. Dit is erg handig in situaties waar een groot deel van de harmonische vervuiling wordt gecreëerd door één enkel apparaat of apparaat-groep op een enkele onderverdeler.

Wanneer een filter op de hoofdvoeding wordt geplaatst kan deze alle aanwezige harmonische stromen in de installatie tegengaan voordat deze de transformator of generator kunnen bereiken. Echter, in dit geval kunnen de aanwezige harmonische stromen door een groter deel van de elektrische installatie stromen. Filteren op de hoofdvoeding is een zeer nuttige oplossing wanneer er veel kleine apparaten geïnstalleerd zijn die samen grote hoeveelheden harmonische vervuiling veroorzaken.

Twee typische kenmerken


Zeer snelle reactietijd
Onze harmonische filters hebben een zeer snelle reactietijd, waardoor harmonische vervuiling en storingen bijna direct worden opgemerkt en geëlimineerd, voordat ze schade of problemen kunnen veroorzaken.

Instelbaar en dynamisch
Het type vervuiling waarop het filter zich moet focussen kan worden gekozen door het instellen van de juiste parameters. Tevens kan worden ingesteld in welke mate deze vervuiling geëlimineerd moet worden. Het Actief Harmonisch Filter is dynamisch en past zich continu aan veranderende omstandigheden aan. Ook op een later moment kunnen de in het Actief Harmonisch Filter ingestelde parameters worden aangepast. Hierdoor is het filter toekomstbestendig en effectief gedurende de gehele levensduur. De instelbaarheid is een belangrijk verschil met het meer statische Passief Harmonisch Filter.

Parameters instellen Actief Harmonisch Filter

Het resultaat van het filteren van harmonische stromen

Een transformator of generator heeft een relatief hoge impedantie in vergelijking met de rest van een installatie, vooral voor de hogere frequenties waaruit harmonischen bestaan. Als deze harmonische stromen door elke impedantie stromen, zullen ze harmonisch spanningen creëren. Hoe hoger de impedantie, hoe hoger de harmonische spanningen. Deze harmonische spanningen, vooral wanneer aanwezig zijn in de hoofdvoeding, hebben toegang tot de totale installatie en veroorzaken grote problemen die worden uitgelegd op de pagina Harmonische vervuiling.
Wanneer de harmonische stromen worden tegengewerkt door het Actief Harmonisch Filter, kunnen deze stromen niet langer door bepaalde delen van de elektrische installatie stromen. Vooral het vermijden van harmonische stromen door de transformator of generator is van groot belang. Als de harmonische stromen niet langer door deze bepaalde gebieden met een relatief hoge impedantie van de elektrische installatie stromen, zullen de harmonische spanningen niet langer worden opgewekt en zal de Power Quality aanzienlijk verbeteren. Voor de beste filterresultaten moet het filteren met het Actief Harmonisch Filter zo dicht mogelijk bij de bron van vervuiling plaatsvinden.

Grafiek stroom en spanning ZONDER Actief Harmonisch Filter

Grafiek stroom en spanning ZONDER Actief Harmonisch Filter

Grafiek stroom en spanning na installatie Actief Harmonisch Filter

Grafiek stroom en spanning MET Actief Harmonisch Filter

Waarom een Actief Harmonisch Filter van HyTEPS

Harmonische vervuiling is één van de karakteristieken van een slechte Power Quality. HyTEPS is dé specialist op het gebied van Power Quality. Over de jaren heen hebben wij veel kennis en ervaring opgedaan middels het meten, analyseren en oplossen van de meest complexe Power Quality problemen binnen zeer diverse installaties en sectoren. Wij hebben de kennis, ervaring en producten om de harmonische vervuiling binnen elke installatie aan te pakken.

De voordelen die HyTEPS u biedt:

  • Wij hebben jarenlange ervaring en kunnen mede daardoor snel anticiperen op mogelijke probleemsituaties;
  • Door metingen, analyses en calculaties creëren wij het best passende Actief Harmonisch Filter voor uw specifieke installatie en situatie;
  • Desgewenst bieden wij uw installateur ondersteuning bij de installatie;
  • De inbedrijfstelling en inbedrijfstellingsrapportage worden geheel verzorgd door onze eigen engineers;
  • Wij bieden inspecties, service en onderhoud om de goede werking van het Actief Filter te waarborgen;
  • Harmonische compensatie is met onze filters instelbaar van de 2tot de 50harmonische;
  • Elke specifieke harmonische kan hierdoor worden gecompenseerd tot een gewenst niveau;
  • Een Actief Harmonisch Filter van HyTEPS is op afstand uit te lezen via MODBUS communicatie over ethernet;
  • De reactiesnelheid van onze filters ligt <300μs, waardoor de snelle harmonische variaties probleemloos worden opgelost;
  • Door de reactiesnelheid worden snelle harmonische variaties probleemloos opgelost;
  • De instellingen van het Actief Filter zijn eenvoudig te wijzigen en te monitoren;
  • Bij een veranderende belasting kan het filter hier eenvoudig op worden aangepast.

HyTEPS voorziet u de best passende oplossing

Wij hebben de kennis en ervaring om de juiste oplossing te adviseren, implementeren en onderhouden. Door middel van metingen en analyses krijgen wij inzicht in de installatie, belasting(en) en de harmonische vervuiling. Aan de hand van deze informatie adviseren wij u de best passende oplossing; een Actief of een Passief Harmonisch Filter. Alle Harmonische Filters die wij leveren zijn van gerenommeerde fabrikanten met een gedegen R&D en engineering afdeling. Zo blijven de hoogwaardige filters continu afgestemd op de veranderingen in de samenleving en voorzien van de nieuwste wetenschappelijke ontwikkelingen.

Ask an Power Quality Expert