فلاتر التوافقيات

تشوه التوافقيات يظهر عندما لا يسحب الحمل تياراً بموجة جيبية نظيفة تطابق جهد التغذية، وهذا بالضبط ما تفعله الأحمال غير الخطية، من محركات متغيرة التردد ومقومات دخل UPS ومشغلات إنارة LED والفلورسنت ومزودات القدرة بتبديل الوضع في معدات تقنية المعلومات، كجزء طبيعي من طريقة عملها. ذلك التيار المشوه يخلق تشوهاً في الجهد في أماكن أخرى على نفس النظام الكهربائي، ما قد يسبب سخونة زائدة في المحولات والكابلات من تيارات توافقية لا تسهم بعمل مفيد لكنها تولّد حرارة، وفصلاً مزعجاً لأجهزة الحماية التي تقرأ الموجات المشوهة بشكل خاطئ، وتداخلاً مع معدات حساسة أخرى تشترك في نفس التغذية.

IEEE 519 هو المعيار المرجعي الذي تحدده معظم المشاريع السعودية لحدود التوافقيات، ويضع حداً أقصى لإجمالي تشوه التوافقيات (THD) لكل من الجهد والتيار عند نقطة الاقتران المشترك بين المنشأة وتغذية المرافق، مع اعتماد الحد المحدد على نسبة قصر الدائرة للمنشأة بالنسبة لحملها. مركز بيانات أو مستشفى أو موقع صناعي بنسبة كبيرة من الحمل غير الخطي، حمل UPS أو VFD أو تقنية معلومات ثقيل نسبياً إلى إجمالي حمل الموقع، هو نوع التركيب الأكثر عرضة لتجاوز حدود IEEE 519 فعلياً واحتياج فلترة فعالة، بينما موقع تسيطر عليه أحمال مقاومة أو محركات بسيطة نادراً ما يواجه مشكلة توافقيات تستحق المعالجة.

فلاتر التوافقيات السلبية تستخدم دوائر محث ومكثف مضبوطة لاصطياد ترددات توافقية محددة (عادة التوافقيات الخامسة والسابعة والحادية عشرة التي تهيمن على معظم تشوه VFD والمقومات)، وتزيل جزءاً محدداً من التشوه بتكلفة ثابتة ودون استهلاك قدرة مستمر، لكنها مضبوطة على ترددات محددة بدلاً من الطيف التوافقي الكامل للموقع. الفلاتر الفعالة تستخدم إلكترونيات القدرة لقياس التيار المشوه الفعلي في الوقت الفعلي وحقن موجة تعويضية تلغي التشوه عبر نطاق تردد أوسع، وتتكيف تلقائياً مع تغير حمل الموقع ونمطه التوافقي خلال اليوم، بتكلفة وحدة أعلى من الفلترة السلبية لكن بأداء أفضل في المواقع حيث لا يستقر الطيف التوافقي بدقة عند تردد أو ترددين مهيمنين.

يبدأ التوريد من قياس توافقي فعلي. يوفر فريق المشروع مسح جودة قدرة يُظهر الطيف التوافقي المقاس ومستويات THD للموقع، أو تحدد إن إل إس تقييماً وفق الحمل غير الخطي المتصل إذا لم يتم إجراء مسح، وترد إن إل إس باختيار الفلتر، سلبي أو فعال، وعرض سعر بالدولار، مع مدة توريد تعتمد على نوع الفلتر والسعة.