EP&A Producten

* * Referenties * *

 
 

Inleiding

Integan
Het kabeltelevisiebedrijf Integan werd 1971 gesticht door 14 gemeenten uit de Antwerpse regio (België). Sedert 1997 biedt Integan naast kabeltelevisie ook internet en telefonie aan via de kabel als aandeelhouder van Telenet.
In juli 2004 verdeelt Integan aan 218 686 klanten een communicatiemix van 35 tv-stations, 29 fm-radiostations, infovenster met gemeentelijke teletekst Integan tXt, betaaltelevisie Canal+, digitale kabelmuziek Music Choice, telefonie en internet via de kabel.

Naast deze communicatiediensten heeft Integan ook een aantal industriële toepassingen ontwikkeld en verleent zij ook begeleiding van communicatieprojecten voor gemeenten-vennoten en professionele klanten.
 
 
 

Probleemstelling

Sedert geruime tijd ondervinden zij problemen met de LS- installatie in de kopstations. Dit is hoofdzakelijk het gevolg van het gebruik van chopper-voedingen (gelijkrichters en capacitieve belasting rechtstreeks op het net). De niet-lineaire belastingsstroom (niet-sinusoidaal) van hun systemen bestaat uit harmonische stromen, waarvan de homopolaire harmonischen (Ih3, Ih9, Ih15, …) het grootste probleem vormen. Omdat deze in fase zijn met elkaar, ontstaat sommatie in de neutrale geleider. Hierdoor kan in de neutrale geleider een relatief grote stroom vloeien en kunnen UPS en zekeringen overbelast zijn.

Het inschakelen van de totale belasting (na uitschakeling van de UPS) veroorzaakt zeer grote startstromen (inrush-current). Dit vormt een probleem voor de UPS.

In de kopstations kunnen we spreken over een "dynamische" belasting. Ten gevolge van een regelmatig wisselend programma-aanbod en de toelevering van de programma's wordt de apparatuur regelmatig verplaatst. Hierdoor is het niet altijd eenvoudig de 3 fasen mooi in balans te houden.


Oplossing door installatie van harmonische filter

Voorstelling KST-filter
Via Air-Parts BV kwam Integan in contact met KST. Deze Belgische firma, gevestigd nabij Luik, maakt homopolaire filters op basis van een gepatenteerde techniek, waarbij enkel gebruik wordt gemaakt van spoelen.

Principe

Een serie-parallel-schakeling van 2 inductanties (Z0 en L0) "leidt" de homopolaire harmonischen (I3, I9, I15, …) om. Z0 (parallel) zorgt voor de "omleiding" naar de belasting, L0 (serie) verhindert dat deze stromen via de bron vloeien. Op deze wijze krijgt de belasting de benodigde harmonischen om te kunnen functioneren. De bron (UPS) ziet hierdoor slechts een zeer klein aandeel van deze vervorming.

Eigenschappen, geldig voor de ingang van het filter (de stroom van de UPS).
o Vermindering van de neutrale stroom.
o Vermindering van de homopolaire harmonischen (Ih3, Ih9, Ih15, …).
o Automatisch herbalanceren van ongebalanceerde belasting.
o Vermindering van de inrush-current.
Verbetering van de Power Factor.

Plaatsing in het elektrische circuit

Het filter wordt geplaatst tussen de uitgang van de UPS en de totale belasting.
Meerdere filters kunnen worden parallel geschakeld.
Er bestaat een type A (IN < If) en een type B (IN > If), voor de toepassing bij Integan geldt type B. Het verschil zit in de dimensie van de geleiders.


Demonstratietoestel te Schoten

Tijdens het bezoek van de verantwoordelijken van Integan aan KST werd een uitvoerige theoretische en praktische beschrijving gegeven van de werking en toepassing van dit type filter.

Na overleg werd besloten om een praktische test uit te voeren in een head-end installatie van Integan te Schoten.

De volgende metingen werden uitgevoerd:
Met en zonder filter, vóór en na het filter:
o spectrale voorstelling (harmonische stromen)
o fasestroom
o neutrale stroom
o inrush-current
o piekstroom
o Power Factor


Metingen

- Klik hier voor de theoretische voorstelling van Fortescue [pdf]
- Klik hier voor de grafische voorstellingen van de meetwaarden [pdf]
- Klik hier voor de tabellen met de meetwaarden [pdf]


Besprekingen van de meetresultaten

1. Neutrale stroom
De stroom in de neutrale geleider, bestaande uit homopolaire harmonischen (Ih3, Ih9, Ih15, …) vermindert aan de ingang van het filter op spectaculaire wijze met factor 16. Dit resulteert in een veel lagere belasting voor de UPS.

2. Fasestroom
De sterke reductie van de 3e harmonische component (en hoger: Ih9, Ih15, …) in de fasestroom veroorzaakt een belangrijke daling van de hierdoor veroorzaakte reactieve stroom en dus de totale fasestroom.
De Power Factor wordt verbeterd.
Het reactieve deel van de belasting verkleint.
De totale belasting vermindert dus.
Dit resulteert eveneens in een lagere belasting voor de UPS.

3. Piekstroom
De piekstroom aan de uitgang van het filter bedraagt 27A (per fase, hoogste fasewaarde).
Vanuit de UPS (naar de ingang van het filter dus) bedraagt deze 20A. Dit is een duidelijke verbetering (>20%).

4. Inrush-current
De inrush-current aan de uitgang van het filter bedraagt 98A (één fase gemeten, gelet op de consequenties van de onderbreking).
Vanuit de UPS (naar de ingang van het filter dus) bedraagt deze 84A. Dit is een duidelijke verbetering (10%).


Conclusie

Het filter werkt zoals werd vooropgesteld. Het filter is een oplossing voor de LS-problematiek, wat de UPS betreft.
Aan de ingang van het filter werd het volgende vastgesteld:
- De homopolaire harmonischen worden duidelijk sterk gereduceerd.
- De neutrale stroom vermindert frappant.
- De inrush-current en de stroompieken vallen nu binnen de specificaties van de UPS.
- Het filter voldoet aan onze eisen.
- Het vergt een relatief lage investering.

Dit verslag kwam tot stand dankzij de goede medewerking en onmisbare inbreng van dhr. Daniel Matthee, technicus kopstations en ruggengraatring bij Integan.




< Terug


 
 


2006 Air-Parts B.V.