Aktywny Filtr Harmonicznych z tranzystorami SiC MOSFET dla sieci przemysłowych 3,3kV oraz 6kV.

Firma MMB Drives zrealizowała w latach 2021-2023 projekt nr POIR.01.01.01-00-0802/21 pt. "Opracowanie innowacyjnego aktywnego filtra harmonicznych z tranzystorami z węglika krzemu (SiC) z bezstratnymi obwodami łagodzenia du/dt przeznaczonego do sieci przemysłowych średniego napięcia."
Projekt został dofinansowany w ramach Programu Inteligentny Rozwój 2014-2020. Film prezentuje wyniki zrealizowanego projektu.
Problem, który rozwiązuje Projekt: w sieciach SN występują szkodliwe i trudne do wyeliminowania wyższe harmoniczne prądów (powyżej 23h) pochodzące od falowników z tranzystorami IGBT napędów przemysłowych średniego napięci SN oraz falowników farm fotowoltaicznych (PV) i wiatrowych przyłączanych do sieci przemysłowych SN.
Wyzwanie podjęte w Projekcie: eliminacja prądów wyższych harmonicznych (powyżej 1kHz) w sieciach przemysłowych SN wymaga zastosowania aktywnych filtrów harmonicznych z ultra-szybkimi tranzystorami SiC (powyżej 30kHz) - dotąd takie rozwiązania nie były spotykane w sieciach SN. W Projekcie opracowano i wykorzystano modele sieci przemysłowych średniego napięcia: 3,3 kV oraz 6 kV. W zamodelowanej sieci SN energia krąży w zamkniętej pętli. Wyższe harmoniczne są generowane do sieci za pomocą obciążnicy programowalnej. Do generowania wyższych harmonicznych prądu w zakresie do 50-tej harmonicznej oraz do generowania mocy biernej indukcyjnej lub pojemnościowej opracowano i zastosowano obciążnicę programowalną o konstrukcji falownika wielopoziomowego z tranzystorami SiC sterowanego cyfrowo.
Opracowany w Projekcie Aktywny Filtr Harmonicznych ma konstrukcję falownika 9-poziomowego z ultra-szybkimi tranzystorami SiC. Aktywny Filtr Harmonicznych o mocy znamionowej 250kVA napięciu znamionowym 3,3kV może być bezpośrednio przyłączany do sieci przemysłowej 3,3kV. Natomiast do sieci przemysłowej 6kV jest przyłączany za pośrednictwem autotransformatora 3,3kV/6kV. Dla uzyskania korzystnie ultra-szybkiego przełączania tranzystorów SiC MOSFET i wyeliminowania towarzyszących przełączaniu niepożądanych zjawisk natury kompatybilności elektromagnetycznej (EMC) w Projekcie zastosowano innowacyjne bezstratne układy łagodzenia stromości napięć podczas przełączania tranzystorów SiC MOSFET. Rozwiązanie jest chronione zgłoszeniem PAT. Do zasilania kart elektroniki ze sterownikami tranzystorów SiC po stronie średniego napięcia zastosowano innowacyjną technologię bezprzewodową znaną z systemów bezprzewodowego ładowania. W projekcie osiągnięto pełen zakres selektywnej eliminacji wyższych harmonicznych w sieciach przemysłowych SN.
W filmie wykorzystano music track: Aylex - Option. Source: https:/freetouse.com