فیلتر هارمونیک خازنی

فیلتر هارمونیک خازنی

فیلتر هارمونیک خازنی یا به اصطلاح راکتور خطی، یکی از بهترین تجهیزاتی است که می تواند کارایی سیستم های برقی و الکتریکی را چندین برابر کند.
فیلتر هارمونیک سیم پیچی است که بین دو نقطه به صورت سری بسته شده است و با عبور جریان الکتریکی از آن یک میدان مغناطیسی تشکیل می شود که می تواند سرعت افزایش جریان را محدود کند و هارمونیک ها را کاهش دهد و از تجهیزات در برابر نوسانات و اختلالات خطرناک محافظت کند.
هارمونیک ها ترکیباتی فرکانسی هستند که از یک جریان اصلی طبق قواعد ریاضی تولید می شوند و می توانند برای تجهیزات الکتریکی خطرناک باشند و کیفیت سیگنال ها را کاهش دهند.

مزایای استفاده از فیلتر هارمونیک بانک خازنی

• قابلیت کاهش اضافه جریان در هنگام سوئیچینگ های بانک خازنی
• قابلیت حذف خمیدگی شکل موج ولتاژ
• قابلیت کاهش اضافه بار خازن در اثر هارمونیک‌ها
• جلوگیری از عملکرد بی دلیل مدار‌های حفاظتی
• قابلیت کاهش حرارت ایجاد شده در سیم ها و کابل‌ها
• قابلیت کاهش حرارت ایجاد شده در ترانسفورماتور‌ها
• قابلیت افزایش طول عمر خازن

انواع راکتور (فیلتر هارمونیک)

فیلتر های هارمونیک نقش زیادی در سیستم های قدرت دارند و معمولا بر اساس نوع کاربردشان نام گذاری می شوند:

• راکتور شنت
• راکتور زمینی محدود کننده جریان
• راکتور میرایی
• فیلتر هارمونیک تنظیم
• فیلتر هارمونیک سرکوب قوس

راکتور شنت یا موازی

این راکتور ها معمولا به شکل موازی به سیستم وصل می شوند و می توانند مولفه های خازنی جریان را در سیستم جبران کنند.
در واقع فیلتر هارمونیک شنت برای جذب توان راکتیو تولید شده و می تواند در مدار های بانک خازنی، توان راکتیو را جبران کند و در برابر هارمونیک ها مقاوم باشد.
این راکتور بین خط سیستم و زمین متصل می شود و می تواند بسته به نیاز سیستم، ثابت یا متغیر باشد.
راکتور شنت در انواع تکفاز و سه فاز تولید می شود و می تواند دارای هسته هوا و یا هسته آهنی با شکاف باشد.

راکتور زمینی محدود کننده جریان

این راکتور نوعی راکتور سری است که به صورت سری به سیستم وصل می شود و معمولا برای محدود کردن جریان خطا در سیستم مورد استفاده قرار می گیرد.
فیلتر هارمونیک محدود کننده جریان می تواند با اتصال به دینام، تنش های اتصال کوتاه در سیستم های سه فاز را به حداقل برساند و کارایی سیستم های سه فاز را چندین برابر کند.
زمانی که راکتور محدود کننده جریان با درجه مناسب به اتصال خنثی و زمین یک سیستم متصل شود، توانایی محدود کردن جریان در هنگام خطای ارتینگ (ERTHE) را دارد که به آن راکتور زمین خنثی هم می گویند.

راکتور میرایی

زمانی که در یک بانک خازنی جریان هجومی زیادی عبور می کند، راکتور به صورت سری به هر فاز بانک خازنی متصل شده و حالت گذرا خازن را کاهش می دهد.
این فیلتر هارمونیک را فیلتر میرایی گویند که توانایی سرکوب هارمونیک های موجود در سیستم های خازنی را دارد و می تواند در برابر هارمونیک های قوی مقاوم باشد سیستم را مقرون به صرفه کند.

راکتور تنظیم

راکتور تنظیم به صورت سری به خط تغذیه مدار متصل می شود و به همراه خازن کوپلینگ، یک مدار فیلتر برای مسدود کردن فرکانس هایی به غیر از فرکانس توان (هارمونیک ها) ایجاد می کند و برای اصلاح ارتباطات حامل خط برق مورد استفاده قرار می گیرد.

راکتور سرکوب قوس

این راکتور توانایی محدود کردن خطای ارتینگ تکفاز را دارد و بین سیم خنثی و زمین متصل می شود.

نکاتی در مورد نصب فیلتر هارمونیک بانک خازنی

فیلتر هارمونیک باید در شبکه هایی مورد استفاده قرار بگیرد که مقدار THD جریان و ولتاژ آن ها به ترتیب از ۱۰٪ و ۳٪ بیشتر باشد.
در اینگونه موارد رعایت نکات زیر ضروری است :

• اگر دامنه هارمونیک سوم جریان، از ۲۰% هارمونیک پنجم جریان بیشتر باشد، باید از فیلتر هارمونیک سوم P=۱۴% یا فیلتر هارمونیک پنجم P=۵.۶۷% استفاده کرد.
• در استفاده از راکتور‌های هارمونیک پنجم اگر THD ولتاژ از ۷٪ کمتر بود باید از فیلتر هارمونیک ۷% استفاده کرد.
• در استفاده از راکتور‌های هارمونیک پنجم اگر THD ولتاژ از ۷٪ بیشتر بود باید از راکتور ۵.۶۷% استفاده کرد.
• اگر خازن به صورت سری به راکتور بسته شود، ولتاژ اعمالی به خازن برابر است با: Uc=U / ۱ – P بنابراین باید توجه داشت که ولتاژ نامی خازن مورد استفاده در مدارات راکتور دار بیشتر از ولتاژ نامی شبکه خواهد بود.
• برای داشتن فرکانس تشدید طراحی شده، حتما باید از خازنی استفاده شود که ظرفیت آن در کاتالوگ فیلتر هارمونیک ذکر شده باشد.
• خازن و فیلتر هارمونیک باید با هم هماهنگ باشند، یعنی مقدار ظرفیت خازن دقیقا هم اندازه با مقادیر کاتالوگ باشد.
• به دلیل تولید حرارت بالا توسط راکتور (فیلتر هارمونیک)، باید توجه داشت که محل نصب راکتور در ارتفاع بالاتری از خازن ها باشد و تهویه مناسبی برای آن در نظر گرفته شود.
• فاصله بین راکتور ها و بدنه تابلو حداقل ۵ تا ۷ سانتی متر باشد.

قیمت راکتور بانک خازنی

قیمت فیلتر هارمونیک به عواملی مانند مکان فروش، عرضه و تقاضا، برند مجصول و غیره وابسته است.
همچنین به دلیل نوسانات قیمتی فراوان در بازار نمی توان قیمت خاصی را برای یک تجهیز الکتریکی در نظر گرفت.
ولی پارامتر هایی وجود دارند که با استفاده از آنان می توان قیمت راکتور بانک خازنی را تا حدودی تعیین کرد.

• قیمت راکتور بانک خازنی بر اساس قدرت فیلتر
• قیمت فیلتر هارمونیک بانک خازنی بر اساس قدرت کاهش اعوجاج
• قیمت راکتور بر اساس جنس تجهیزات به کار رفته

تولید کنندگان فیلتر هارمونیک بانک خازنی

• راکتور EPCOS
• راکتور HAYKA
• راکتور FARAKOH
• راکتور PKC