Imbunatatirea calitatii energiei , economisirea de energie si stabilizarea sursei de putere.Cresterea permanenta a consumatorilor neliniari din reteaua electrica de alimentare cu energie conduce la poluarea retelei cu armonici. Poluarea retelei de alimentare cu energie electrica este similara cu poluarea mediului inconjurator: a apei sau a aerului.. Intr-o situatie ideala, generatoarele unei centrale electrice produc un curent cu o forma pura sinusoidala la bornele de iesire. Aceasta forma este considerata ca forma ideala a curentului alternativ si orice deviatie de la aceasta forma este descrisa ca distorsiune de retea. Din ce in ce mai multi consumatori determina un curent cu o forma nesinusoidala din retea. Transformata Fourier echivaleaza curentii distorsionati cu o suma de curenti sinusoidali, dar cu frecvente multiplu de 50 Hz. Acesti curenti sunt denumiti armonici. Armonicele polueaza reteaua si provoaca defectiuni ale echipamentelor conectate.. Poluarea cu armonici duce la suprasarcina, durata de viata scazuta si in unele cazuri poate duce la avarii electrice si electronice ale consumatorilor. Suprasarcinile armonice sunt principala cauza a problemelor de calitate a energiei cu costuri enorme de reparatie si investitii pentru inlocuirea echipamentelor avariate. Distorsiunile din retea si calitatea slaba a energiei genereaza probleme in procesul de productie si poate conduce chiar la oprirea productiei.

Ce se poate face pentru imbunatatirea calitatii energiei ?Exista diferite solutii care contribuie la imbunatatirea calitatii energiei si limitarea efectelor armonicilor cauzate de sarcinile non-liniare

I. De-tuned filter (bobine de reactanta) pentru baterii de condensatoare (de-tuned PFC systems)

Bobinele de reactanta in componenta bateriilor de condensatoare reprezinta o solutie traditionala pentru protejarea condensatoarelor impotriva fenomenului de rezonanta..Bobinele de reactanta sunt montate in serie cu condensatoarele si impreuna cu acestea asigura la frecventa de 50 Hz puterea reactiva ceruta. Frecventa de rezonanta este de obicei aleasa 189 Hz ( p=7%) sau 134 Hz (p=14%). Este de notat ca in urma inserierii cu bobinele de reactanta in condensatoare apar tensiuni suplimentare. De aceea este necesar ca alegerea condensatoarelor sa se faca la o tensiune mai ridicata decit tensiunea retelei.

Avantaje: Reducerea facturii de energie electrica prin eliminarea energiei reactive Reducerea facturii de energie electrica prin reducerea pierderilor active Kwh Eliminarea riscului de rezonanta si evitarea distrugerii condensatoarelor Imbunatatirea generala a calitatii energiei (prin scaderea THD -U) Reducerea costurilor de mentenanta Evitarea sau intirzierea noilor investitii prin imbunatatirea sistemului de distributie a energiei Neperturbarea proceselor de productie Stabilitatea tensiunii de alimentare

II. Filtre armonice pasive acordate (Tuned harmonic filters)

Filtrele de armonici acordate pot fi o solutie in unele cazuri speciale cum ar fi: retele slab incarcate cu sarcini care inroduc armonici mari, companiile furnizoare de energie sau procesele de productie critice necesita valori THD-U joase(ceea ce inseamna ca este necesara o electricitate curata", ex. centre de cercetare, industria de semiconductoare, lanturi de procese lungi, ...)Filtrele circuitelor acordate sunt adaptate la curentii armonici care trebuiesc absorbiti, de obicei armonica a 5-a, a 7-a si a 11-a si reprezinta o cale de impedanta joasa pentru acesti curenti cu frecventele respective. Acesti curenti sunt ulterior absorbiti si reteaua este curatata de armonicile cele mai periculoase.Filtrele circuitelor acordate sunt solutii specifice clientului si proiectate dupa analize generale asupra retelelor.

III. Filtre Active (AHFI -Active Harmonic Filter)

Filtrele pasive sunt capabile sa reduca doar citeva armonici prestabilite. Filtrele active sunt proiectate sa reduca intreaga gama de armonici produsa de consumatorii non-liniari. Filtrele active sunt conectate in paralel cu sarcina producatoare de armonici. Spectrul de armonici este monitorizat permanent si echipamentul AHFI injecteaza in retea curenti de sens contrar curentilor armonici. In acest fel reteaua este curatata de distorsiunile armonice.Este de precizat in plus, ca o calitate foarte importanta a echipamentelor AHFI, viteza de reactie deosebit de mare. Practic, anihilarea armonicilor se face dynamic, in timp real, rezultatele obtinute fiind excelente.

Avind in vedere costurile ridicate ale filtrelor active de armonici, utilizarea lor se justifica in urmatoarele situatii: Retele cu probleme legate de prezenta armonicei 3 in conductorul de nul (curenti mari in conductorul de nul) Incarcari nesimetrice ale sarcinii Influenta negativa a variatiei foarte rapida a armonicilor in procesul de reglare automata a bateriilor de condensatoare Retele puternic poluate cu armonici unde nivelul maxim de THD -U nu trebuie depasit avind in vedere sensibilitatea consumatorilor la distorsiuni armonice

Aplicatii tipice cu filtre active: