ГОСТ Р 59031-2020 Передача электроэнергии постоянным током высокого напряжения. Фильтры активные электрические. Требования и руководство по применению

     5.3 Требования к составу расчетов

5.3.1 Выбор типа, мощности, других параметров активных фильтров в электрических сетях осуществляется в соответствии с требованиями ГОСТ 24376, ГОСТ 24607, ГОСТ 32144.

5.3.2 Состав расчетов

Принятие решения о применении активного фильтра, выбор его типа, параметров и места установки должны основываться на результатах расчетов и измерений:

- показателей качества напряжения в установившихся и динамически изменяющихся режимах нагрузки сети;

- динамической устойчивости генерирующего оборудования и двигательной нагрузки;

- несимметричных установившихся и динамических режимов трехфазных сетей;

- электромагнитных переходных процессов при аварийных и плановых коммутациях в сети;

- технико-экономических показателей альтернативных вариантов.

Для выявления технического эффекта от применения активного фильтра расчеты следует выполнять в вариантах: с пассивными фильтрами и с активными фильтрами. Принятие решения о применении активного фильтра следует делать на основе сопоставления технико-экономических показателей альтернативных вариантов.

5.3.3 Требования к расчетным моделям и методам проведения расчетов

В расчетную модель сети (части сети) должны быть включены:

- трансформаторы, присоединенные к шинам в точке подключения активного фильтра;

- питающая сеть (может быть отображена реактансом короткого замыкания в нормальной, аварийной и ремонтной схемах);

- искажающая нагрузка;

- активный фильтр.

Расчеты следует проводить с использованием трехфазных расчетных моделей.

Расчеты необходимо выполнять для нормальной и основных ремонтных схем электрической сети.

Активный фильтр должен отображаться как шунтирующая ветвь с функцией проводимости, равной частотно-зависимой передаточной функции регулятора, нули которой должны совпадать со значениями частот подавляемых гармоник, обеспечивая их шунтирование, подобно пассивному фильтру.

5.3.4 Схемы присоединения активных фильтров

5.3.4.1 Параллельный (шунтирующий) активный фильтр

Шунтирующий активный фильтр подключают параллельно с сетью переменного тока [см. рисунок 3а)]. Активный фильтр должен инжектировать токи гармоник, фаза которых противоположна фазе токов искажающих гармоник, генерируемых искажающей нагрузкой. Эти гармонические токи компенсируют друг друга, в результате чего результирующий ток остается синусоидальным.

Шунтирующий активный фильтр должен быть рассчитан на полное напряжение сети с учетом схемы присоединения: непосредственное присоединение, последовательно с пассивным фильтром или конденсаторной батареей, через согласующий трансформатор, и полный ток гармоник, генерируемых нелинейной нагрузкой.

5.3.4.2 Последовательный (сериесный) активный фильтр

Последовательный (сериесный) активный фильтр создает гармоники напряжения, противоположные по фазе гармоникам искаженной сети. Применение фильтра, подключенного последовательно с выделенной линией [см. приложение А и рисунок 3б)] для уменьшения влияния искажений напряжения, которые имеются в системе переменного тока, рекомендуется для потребителей, питающихся по выделенной линии. Такой фильтр также может использоваться для демпфирования резонансных колебаний, вызываемых нагрузкой.

Последовательный (сериесный) активный фильтр подключают к сети непосредственно или через сериесный трансформатор, который должен быть рассчитан на суммарный общий ток нагрузки и напряжение гармоник. Мощность сериесного фильтра в 2-3 раза ниже, чем мощность используемого для этой цели шунтирующего фильтра.

5.3.4.3 Параллельно-последовательный активный фильтр

При необходимости одновременной компенсации искажений, создаваемых как сетью, так и нагрузкой выделенной линии, может быть рекомендовано применение устройства активной фильтрации комбинированной параллельно-последовательной конфигурации (см. рисунок 4). Обмен мощностью между параллельной и последовательной частями такого фильтра осуществляется через общее звено постоянного тока.