Передача реактивной мощности от источника – генераторов энергостанций – к потребителю сопровождается прямопропорциональным ростом потерь электроэнергии и напряжения, загрузкой линий электропередачи и распределительных понижающих трансформаторов, что с экономической точки зрения сопровождается значительными техническими потерями, которые в конечном итоге попадают в тариф. Таким образом, потребление реактивной мощности не облагается тарифом, но технические потери, вызванные ее передачей, будут оплачены за счет конечного потребителя.
Гармонические искажения напряжения, возникающие в сети при работе оборудования с нелинейной вольт-амперной характеристикой, оказывают негативное влияние как на работу оборудования сетей в частности, так и в целом на функционал всей энергосистемы. Технический эффект воздействия гармонических искажений в большинстве случаев не столь очевиден и заключается в повышении нагрева, ускоренном старении изоляции и сокращении срока службы электрооборудования. В ряде случаев это воздействие может быть более акцентированным и проявляться в виде ложных срабатываний устройств релейной защиты, автоматики и телемеханики или созданием аварийных режимов вплоть до выхода оборудования из строя.
В распределительных сетях промышленных предприятий и объектов энергетической инфраструктуры большинство потребителей сконцентрировано на напряжении 0,4 кВ. Ранее мы упоминали об основных принципах компенсации реактивной мощности, ключевым из которых является максимальное приближение источника реактивной мощности (устройства компенсации) к ее потребителям: асинхронным двигателям, индукторам нагревательных установок и т.д. Этот же принцип применим и к устройствам фильтрации высших гармонических искажений: чем ближе к источнику несинусоидальных искажений будет приближен фильтр, тем меньшее влияние искажения окажут на работу и надежность оборудования сети. При этом под максимальным приближением устройства компенсации/фильтра к нагрузке подразумевается первоочередно приближение электрической точки подключения устройства, а также физическое расположение оборудования.
Активные фильтры гармоник на сегодняшний день являются наиболее передовым техническим решением в области компенсации реактивной мощности, фильтрации высших гармонических искажений тока, симметрирования напряжения и нагрузки. Применение активных фильтров позволяет с высокой точностью поддерживать коэффициент мощности нагрузки в соответствии с требованиями действующих нормативных документов в динамическом режиме, а также обеспечить соответствие требований ГОСТ 32144-2013 в части поддержания заданного уровня колебаний напряжения и гармонических искажений напряжения. При использовании активных фильтров гармоник минимизируются перетоки реактивной мощности в распределительных сетях и практически исключается негативное воздействие гармонических искажений высших порядков на оборудование сети.