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China Telekom

Aktiver Harmonischer Filter und statischer Var-Generator

Rechenzentrum

Die Branche

Der aktive Oberwellenfilter verwendet fortschrittliche Leistungselektroniktechnologie, um die Oberwellen im Netz in Echtzeit zu erkennen, den Gegenphasenkompensationsstrom durch den Konverter zu erzeugen und die Oberwellen im Netz dynamisch herauszufiltern. Der statische Var-Generator kann eine dynamische Kompensation in Echtzeit durchführen, kann die wahrgenommene Blindleistung und die Toleranz der Blindleistung kompensieren und wird keine Über- oder Unterfüllung aufweisen, kann die Systemspannung stabilisieren.

Hintergrund

Aufgrund der unterbrechungsfreien Laststromversorgung im Maschinenraum des Rechenzentrums werden zahlreiche USV- und Schaltnetzteile sowie Frequenzumwandlungs-Klimaanlagen verwendet. Die Eingangspegel dieser Geräte sind dreiphasig, wodurch zahlreiche Harmonische erzeugt werden. Das Schaltnetzteil und die USV-Ausrüstung werden zuerst so angeordnet, dass sie Wechselstrom in Gleichstrom und dann durch die Sekundärumwandlung in den entsprechenden Gleich- und Wechselstrom gleichrichten. Während dieser Zeit wird der Primärstrom des Transformators durch das Schaltrohr gesteuert, wodurch nicht nur während der Gleichrichtung Harmonische erzeugt werden, sondern auch die hochfrequenten Harmonischen an die Stromversorgung reflektiert werden, was zu einem hohen Neutralleiterstrom des Verteilungstransformators führt und die Harmonischen über den Verteilungstransformator in das Stromnetz gelangen.

Problem mit der Stromqualität

Sowohl das Schaltnetzteil als auch der Eingang der USV erzeugen einen Oberschwingungsstrom, und der endgültige Oberschwingungsstrom wird in der gesamten Erzeugungsreihe gebündelt. Eine große Menge an Oberschwingungsstrom verursacht im Kommunikationsraum folgende Schäden: Der Oberschwingungsstrom stört die Kommunikationssignale benachbarter Leitungen. Der Oberschwingungsstrom im Stromnetz erhöht den Gesamtstrom, was leicht zu Fehlfunktionen der Schutzeinrichtungen und zu verzögerten Arbeitsunfällen führen kann. Oberschwingungen verringern die Stabilität und Lebensdauer von Geräten, Kabeln, Transformatoren und anderen Geräten. Der Oberschwingungsstrom belegt die Transformatorkapazität, erhöht die Belastungsrate des Transformators und kann Transformatorgeräusche verursachen. Wenn die erforderlichen Maßnahmen zur Oberschwingungssteuerung nicht ergriffen werden, führt dies zu einer ernsthaften Oberschwingungsverschmutzung des Eingangsstromnetzes. In schwerwiegenden Fällen wird der sichere Betrieb des Eingangsnetzes und verschiedener elektrischer Geräte im gesamten Netz in diesem Netz gefährdet.

Lösung

In einem Rechenzentrum gibt es ein ernstes Problem mit Oberwellen, und die Oberwellenverzerrungsrate erreicht 32,8 %, hauptsächlich bei 3,5 und 7 Oberwellen. Durch Feldtests und Simulationsanalysen erstellt unser technisches Team ein Konfigurationsschema für einen 1200A-Aktivleistungsfilter.   und ein statischer 600-kvar-Var-Generator zur Oberschwingungsfilterung und Blindleistungskompensation.

Leistung

Nach der Verwaltung des aktiven Oberwellenfiltergeräts YTPQC-APF ist der Rückgangsbereich des Feldoberwellenstroms sehr deutlich, die Stromverzerrungsrate vor Ort verringert sich durch den statischen Var-Generator YTPQC-SVG von 32,8 % auf etwa 1,5 % und der Leistungsfaktor vor Ort erhöht sich von 0,94 auf 1,0.

Stromwellenform vor der Kompensation

Stromwellenform vor der Kompensation

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Stromwellenform nach der Kompensation

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Aktuelle Verzerrungsrate vor der Kompensation

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Aktuelle Verzerrungsrate nach Kompensation

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Blindleistung und Leistungsfaktor vor Komp

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Blindleistung und Leistungsfaktor nach Komp

Bild vor Ort

Aktiver Harmonischer-Filter und statischer Var-Generator
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