Filtro activo de potencia paralelo (PAPF)

1. Breve introducción del filtro activo de potencia paralelo (PAPF)
Rongxing Power Electronic Company ha estado comprometido por un largo tiempo a la investigación, desarrollo, fabricación, diseño y servicio al cliente de equipos de calidad de potencia, compensadores estáticos VAR (SVC), HVC, conversores de frecuencia de impulso motriz, VFS, MABZ y otros equipos electrónicos de potencia. Por eso hemos acumulado vastas experiencias y alcanzado logros notables en contribución a la conservación de energía y seguridad de producción de empresas industriales y mineras.

Todos los filtros activos de potencia paralelos tienen sus propias propiedades intelectuales independientes y una rotación de rendimiento de costos superior que la de productos importados similares. Con un DSP inteligente controlando los chips y módulos IGBT de alta velocidad, y una detección en tiempo real basada en la teoría de potencia reactiva instantánea, un PAPF puede compensar las ondas armónicas en tiempo real y solucionar problemas comunes de la calidad de energía como desequilibrio de la corriente y potencia reactiva, fluctuación de voltaje, etc. De esta forma, el PAPF asegura una operación económica y segura de las empresas industriales y mineras.

2. Problemas solucionados por el filtro activo de potencia paralelo (PAPF)
Debido a una gran cantidad de equipos electrónicos de potencia no lineal, los impactos y cargas fluctuantes (como las de hornos de arco, molinos comerciales pesados, locomotoras eléctricas, etc.), los problemas de calidad de potencia se han vuelto cada vez más serios con el paso de los días. A veces, hasta ponen en peligro las operaciones normales de sistemas de energía y equipos de usuarios. Los equipos eléctricos altamente automáticos, en particular, causan enormes pérdidas económicas cada año debido a problemas de calidad de potencia. De acuerdo a los factores causales y partes afectadas, los problemas de calidad de energía pueden ser divididos en problemas de calidad por fuente de energía y problemas de calidad por consumidor de potencia.

(1) Problemas comunes causados por fuentes de energía
La calidad de la fuente de energía principalmente se refiere a la calidad del voltaje y confiabilidad de la potencia suministrada.

A. Caída de voltaje y aumento de voltaje.
B. Fluctuación de voltaje.
C. Armónicos de voltaje.
D. Desequilibrio de voltaje trifásico.
Entre los problemas causados por la fuente de energía, los daños por caída de voltaje está calificado como el más serio.

Daños por caída de voltaje
A. La línea de producción automática de ciertas industrias de fabricación pueden ser llevadas a punto muerto, los equipos de producción sometidos a fallas y desperdicios producidos por caída de voltaje.
B. El sistema de automatización de los usuarios comerciales pueden causar estar fuera de orden y la pérdida de información de los clientes.
C. La caída de voltaje puede dar lugar al detenimiento repentino de las instalaciones públicas y apagado de aparatos de iluminación, debilitación de orden público y poner en riesgo la seguridad humana.

(2) Problemas de calidad comunes causados por consumidores de potencia
La calidad de la potencia consumida se refiere a que la corriente es extraída de la red de energía.

A. Corriente reactiva.
B. Armónicos de corriente.
C. Desequilibrio de corriente trifásica.
Entre los problemas de calidad en parte de consumidores de corriente, predominan los daños causados por armónicos de corriente.

Daños de armónicos de corriente
A. Los equipos principales de armónicos de corriente de redes de servicios públicos para consumo de potencia extra. Además, disminuyen la eficiencia del equipo de generación de potencia, equipos de transmisión de potencia y equipos de conducción de potencia. En sistemas de cuatro cables trifásicos, la línea cero puede ser sobrecalentada o causará accidentes de incendio como resultado de la corriente armónica excesiva que pasa por la línea cero tres veces o más.
B. Los armónicos de corriente afectan la operación normal de varios dispositivos eléctricos, calienta los motores de rotación eléctricos (generador y electromotor) y causa pares de pulsaciones y ruido. La parte del transformador puede ser severamente sobrecalentada. Es más, el sobrecalentamiento, desgaste de aislamiento, disminución de duración o incluso la destrucción de condensadores y cables pueden ocurrir.
C. Los armónicos de corriente pueden resultar en fallas de operación y malfuncionamiento del equipo de transmisión de protección y dispositivo de control automático. Además, la imprecisión de medición de instrumentos de medición eléctricos pueden aumentar.
D. Los armónicos de corriente exponen a interferencias a los sistemas de comunicación en el barrio. Si tiene suerte, sólo disminuirá la calidad de comunicación. Si no, tendrá pérdidas de información y fallas en su sistema de comunicación.
E. Los armónicos de corriente pueden llevar a una resonancia paralela parcial y una serie de resonancias de la red de servicios públicos, amplificando las ondas de armónicos. Como resultado, los daños mencionados anteriormente serán drásticamente deteriorados e incluso pueden ocurrir accidentes fatales.

3. Ventajas del filtro activo de potencia paralelo (PAPF)
Existen dos formas de solucionar los problemas de ondas armónicas existentes en el sistema de energía, por ejemplo por medio de un filtro activo y filtro pasivo.

(1) Desventajas del filtro pasivo
A. Un parámetro es limitado a compensación por un número específico de ondas armónicas.
B. Un filtro pasivo tiene una velocidad de respuesta baja, por lo tanto es incapaz de una compensación dinámica de ondas armónicas.
C. En el proceso de compensación de armónicos, se puede producir energía reactiva no deseada.
D. El filtro pasivo altera la impedancia del sistema, y por eso pueden provocar resonancias.
E. Como los parámetros han disminuido su estabilidad o capacidad, en particular, son susceptibles a variaciones, puede ocurrir una desalineación.
F. Los armónicos más altos serán amplificados como resultado de compensación de un cierto orden de ondas armónicas.

(2) Ventajas del filtro activo (APF)
A. Un filtro activo es adecuado para varias cargas no lineales.
B. Con un tiempo de respuesta de sólo unos milisegundos, el filtro activo es capaz de una compensación dinámica de ondas armónicas.
C. El filtro activo no cambia la impedancia después de que es conectado al sistema de energía.
D. La compensación de armónicos no será contradictoria a la compensación de energía reactiva, por lo que el filtro activo puede compensar armónicos al mismo tiempo que compensa energía reactiva.

Además, la adopción de un filtro activo es la mejor forma de solucionar la contaminación de armónicos y mejorar la calidad de la energía suministrada.

4. Campos de aplicación
(1) El filtro activo de potencia paralelo (PAPF) puede ser aplicado a equipos de cuatro cables trifásicos en edificios comerciales.
a. Edificios de oficinas y mansiones comerciales.
b. Escuelas y hospitales
c. Comunicación móvil
d. Edificios residenciales.
e. Centro de información de informática.

(2) El filtro activo de potencia paralelo (PAPF) es también usado en equipos de tres cables trifásicos para cargas industriales.
a. Fabricación de automóviles.
b. Transporte de trenes.
c. Hornos de arco eléctrico.
d. Químicos y fármacos.
e. Electrónicos
f. Confección de papel e impresión.

5. Características técnicas
Como tecnología emergente activa, los filtros activos de potencia paralelos (PAPF) de Rongxin tienen un número de características técnicas como las siguientes:
(1) Seguimiento en tiempo real y compensación dinámica
Nuestros filtros activos de potencia paralelos (PAPF) pueden seguir y compensar automáticamente la corriente de armónicos variable en la red de potencia y tiene una alta capacidad de control y respuesta rápida. Además, la compensación de nuestro PAPF no es afectada por la inestabilidad de frecuencia de la red de potencia, y la filtración está libre de interferencias de impedancia del sistema. De esta forma, la resonancia causada por la impedancia del sistema puede ser ahorrada.
(2) Unidad de potencia con diseño modular
La unidad de potencia tiene un diseño modular de inversor PWM de puente completo IGBT, y módulos idénticos son intercambiables. Con una estructura tipo cajón, nuestro PAPF es fácil de mantener y conveniente para cambiar. Por lo que la confiabilidad y mantenimiento del PAPF pueden ser altamente mejorados. Además, nuestros PAPF presentan un pequeño tamaño, alta eficiencia y alta confiabilidad.
(3) Control inteligente DSP
Nuestro filtro activo de potencia paralelo (PAPF) está equipado con un chip DSP de alta velocidad que asegura una detección de señal y compensación precisa y eficaz. En tanto, también tiene la función de monitoreo y diagnóstico de fallas automático y es flexible en cuanto a operación. Los parámetros de operación y estado operacional pueden ser convenientemente solicitados.
(4) De tamaño pequeño y peso ligero
Nuestro filtro activo de potencia paralelo (PAPF) es de tamaño pequeño y de peso ligero, por lo que no necesita de un elemento de almacenamiento de energía de alto voltaje y alta capacidad o accesorios de filtro.
(5) Diseño técnico de disipación del tubo de calefacción
La tecnología de disipación del tubo de calefacción de los vuelos espaciales y aviación rusos es aplicada a dispositivos de energía como módulos IGBT de nuestros filtros activos de potencia paralelos (PAPF), que tienen una eficiencia mucho más alta en cuanto a disipación de calor. Como resultado, el efecto de aislamiento de calor de los dispositivos de potencia es completamente resuelto y la confiabilidad del PAPF es enormemente mejorada.
(6) Aislamiento seguro
Se adopta un aislante de fibra óptica entre el circuito principal de alto voltaje y los controladores, realizando una operación segura y confiable.
(7) Perfecta protección y diagnóstico
Nuestros filtros activos de potencia paralelos (PAPF) tienen un sistema perfecto de protección y diagnóstico de fallas y usted puede consultar, almacenar e imprimir por medio de éste.

La serie de productos PAPF de Rongxin son ampliamente aplicados en las redes de distribución de energía de industrias, empresas y organizaciones de gobierno, como sistemas de energía, empresas de minas de carbón, equipos de tratamiento de agua, ferrocarril eléctrico, construcciones altas, etc.
Nuestro filtro activo de potencia paralelo (PAPF) tiene una capacidad sobresaliente en la resolución de los siguientes problemas.
(1) Corriente de armónicos
El PAPF puede tratar corriente de armónicos en hornos de arco eléctricos, conversores electromotrices y SCR, etc.
(2) Fluctuación de voltaje
El PAPF es usado para tratar con fluctuaciones de voltaje en equipos de soldadura eléctricos, máquinas perforadoras, grúas, elevadores, etc.
(3) Desequilibrio trifásico
El PAPF es aplicado para solucionar desequilibrios trifásicos en equipos de iluminación, hornos de inducción, máquinas soldadoras, etc.
(4) Energía reactiva
El PAPF puede tratar la energía reactiva en electromotores asincrónicos, transformadores, transductores, etc.

6. Parámetros técnicos

Producto	RPAPF-SS2/50A	RPAPF-SS2/100A	RPAPF-SS2/150A
Índice de corriente de compensación (A)	50	100	200
Índice de voltaje (V)	380,+/-15%	380,+/-15%	380,+/-15%
Tiempo de respuesta	<10ms	<10ms	<10ms
Índice de frecuencia (Hz)	50,+/-5%	50,+/-5%	50,+/-5%
Grado de protección	IP20	IP20	IP20
Frecuencia de conmutación	20kHz	20kHz	20kHz
Capacidad de filtración	≥97%	≥97%	≥97%
Capacidad de sobrecarga	120%	120%	120%
Método de refrigeración	Auto-enfriamiento y refrigeración por agua de los tubos de calefacción	Auto-enfriamiento y refrigeración por agua de los tubos de calefacción	Auto-enfriamiento y refrigeración por agua de los tubos de calefacción
Temperatura ambiente	-25℃—55℃	-25℃—55℃	-25℃—55℃
Humedad relativa	＜95%, sin condensación	＜95%, sin condensación	＜95%, sin condensación
Altura sobre el nivel del mar	＜1500m	＜1500m	＜1500m
Tamaño	780×590×325	1745×526×470	1806×818×496
Modo de control	DSP completamente digital	DSP completamente digital	DSP completamente digital

Producto	RPAPF-ST2/50A	RPAPF-ST2/100A	RPAPF-ST2/150A
Índice de corriente de compensación (A)	50	150	300
Índice de voltaje (V)	380,+/-15%	380,+/-15%	380,+/-15%
Tiempo de respuesta	<10ms	<10ms	<10ms
Índice de frecuencia (Hz)	50,+/-5%	50,+/-5%	50,+/-5%
Grado de protección	IP20	IP20	IP20
Frecuencia de conmutación	20kHz	20kHz	20kHz
Capacidad de filtración	≥97%	≥97%	≥97%
Capacidad de sobrecarga	120%	120%	120%
Método de refrigeración	Auto-enfriamiento y refrigeración por agua de los tubos de calefacción	Auto-enfriamiento y refrigeración por agua de los tubos de calefacción	Auto-enfriamiento y refrigeración por agua de los tubos de calefacción
Temperatura ambiente	-25℃—55℃	-25℃—55℃	-25℃—55℃
Humedad relativa	＜95%, sin condensación	＜95%, sin condensación	＜95%, sin condensación
Altura sobre el nivel del mar	＜1500m	＜1500m	＜1500m
Tamaño	780×590×325	1745×526×470	1806×818×496
Modo de control	DSP completamente digital	DSP completamente digital	DSP completamente digital