Harmonikos priežastys vidutinio dažnio krosnyse ir sprendimuose

Sparčiai vystantis mūsų šalies ekonomikai, ypač pastaraisiais metais sparčiai augant kasybos, lydymo ir liejimo pramonei, didėja elektros energijos poreikis.Tarp jų, tarpinio dažnio lydymo krosnies ištaisymo įranga yra viena didžiausių harmonikų energijos gamybos įrenginių, tačiau kadangi dauguma gamintojų sumažina gaminio sąnaudas ir neįrengia harmonikų slopinimo technologijų įrenginių, dabartinis viešasis elektros tinklas yra labai užterštas harmonikų, pavyzdžiui, miglotas oras.Impulsinė srovė sumažina elektromagnetinės energijos apdorojimą, perdavimą ir panaudojimą, perkaista elektros įrangą, sukelia vibraciją ir triukšmą, sendina izoliaciją, trumpina tarnavimo laiką ir netgi sukelia gedimus ar nudegimus.Harmonikos gali sukelti vietinį lygiagretųjį arba nuoseklųjį maitinimo sistemos rezonansą, taip išplečiant harmonikų turinį ir sukeldamos kondensatorių bei kitos įrangos degimą.Harmonikos taip pat gali sukelti netinkamą apsauginių relių ir automatinių prietaisų veikimą bei supainioti energijos matavimus.Harmonijos, esančios už maitinimo sistemos ribų, gali rimtai trikdyti ryšio įrangą ir elektroninę įrangą.

Vidutinio dažnio elektrinė krosnis yra vienas didžiausių tinklo apkrovos harmoninių šaltinių, nes po ištaisymo ji paverčiama tarpiniu dažniu.Harmonikos sukels rimtą pavojų saugiam elektros tinklo veikimui.Pavyzdžiui, harmoninė srovė sukels papildomus aukšto dažnio sūkurio geležies nuostolius transformatoriuje, dėl kurio transformatorius perkais, sumažės transformatoriaus išėjimo tūris, padidės transformatoriaus triukšmas ir kils rimtas pavojus transformatoriaus tarnavimo laikui. .Harmoninių srovių klijavimo efektas sumažina pastovų laidininko skerspjūvį ir padidina linijos nuostolius.Harmoninė įtampa turi įtakos normaliam kitų tinkle esančių elektros įrenginių darbui, sukeldama automatinio valdymo įrangos veikimo klaidas ir netikslią matavimo patikrą.Harmoninė įtampa ir srovė turi įtakos normaliam periferinio ryšio įrangos veikimui;pereinamasis viršįtampis ir harmonikų sukeltas pereinamasis viršįtampis pažeidžia mašinų ir įrenginių izoliacinį sluoksnį, dėl ko atsiranda trifazių trumpųjų jungimų gedimai ir transformatorių pažeidimai;harmoninė įtampa ir Srovės dydis sukels dalinį nuoseklųjį rezonansą ir lygiagretųjį rezonansą viešajame elektros tinkle, dėl kurio įvyks didelės avarijos.Laikantis nuolatinių pokyčių, pirmas dalykas, kurį reikia gauti iš nuolatinės srovės, yra kvadratinės bangos maitinimo šaltinis, kuris prilygsta aukštos eilės harmonikų superpozicijai.Nors vėlesnę grandinę reikia filtruoti, aukštesnės eilės harmonikų negalima visiškai filtruoti, o tai yra harmonikų generavimo priežastis.

img

 

Sukūrėme vieno derinimo filtrus 5, 7, 11 ir 13 kartų.Prieš filtro kompensavimą vartotojo tarpinio dažnio elektrinės krosnies lydymosi pakopos galios koeficientas yra 0,91.Pradėjus veikti filtro kompensavimo įtaisui, maksimali kompensacija yra 0,98 talpos.Įjungus filtro kompensavimo įrenginį, bendras įtampos iškraipymo koeficientas (THD vertė) yra 2,02%.Pagal elektros kokybės standartą GB/GB/T 14549-1993, įtampos harmonikos (10KV) vertė yra mažesnė nei 4,0%.Išfiltravus 5, 7, 11 ir 13 harmonikų srovę, filtravimo greitis yra apie 82∽84%, pasiekiant leistiną mūsų įmonės standarto reikšmę.Geras kompensacinio filtro efektas.

Todėl turėtume išanalizuoti harmonikų atsiradimo priežastis ir imtis priemonių aukštosios eilės harmonikoms slopinti, o tai itin svarbu užtikrinant saugų ir ekonomišką elektros sistemų darbą.

Pirma, tarpinio dažnio krosnies harmonikų priežastis
1. Harmonikus sukuria netiesinės apkrovos, pvz., siliciu valdomi lygintuvai, perjungimo maitinimo šaltiniai ir kt. Šios apkrovos sukuriamas harmoninis dažnis yra sveikasis darbinio dažnio kartotinis.Pavyzdžiui, trifazis šešių impulsų lygintuvas daugiausia gamina 5 ir 7 harmonikas, o trifazis 12 impulsų lygintuvas daugiausia gamina 11 ir 13 harmonikas.
2. Dėl inverterių apkrovų, tokių kaip tarpinio dažnio krosnys ir inverteriai, sukuriamų harmonikų sukuriamos ne tik vientisosios harmonikos, bet ir trupmeninės harmonikos, kurių dažnis yra du kartus didesnis už keitiklio dažnį.Pavyzdžiui, tarpinio dažnio krosnis, veikianti 820 Hz dažniu, naudojant trifazį šešių impulsų lygintuvą, generuoja ne tik 5 ir 7 harmonikas, bet ir dalines harmonikas 1640 Hz dažniu.
Harmonikos egzistuoja kartu su tinklu, nes generatoriai ir transformatoriai sukuria nedidelį harmonikų kiekį.
2. Harmonikų žala tarpinio dažnio krosnyje

Naudojant vidutinio dažnio krosnis, susidaro daug harmonikų, o tai sukelia rimtą elektros tinklo harmonikų taršą.
1. Didesnės harmonikos generuos viršįtampio įtampą arba srovę.Viršįtampio poveikis reiškia trumpalaikę per didelę (žemą) sistemos įtampą, ty momentinį įtampos impulsą, kuris neviršija 1 milisekundės.Šis impulsas gali būti teigiamas arba neigiamas ir gali būti nuoseklus arba svyruojantis, dėl kurio prietaisas užsidega.
2. Harmonikos sumažina elektros energijos ir termoelektrinės įrangos perdavimą ir panaudojimą, generuoja vibraciją ir triukšmą, sensta jos briaunas, sutrumpina tarnavimo laiką ir netgi sugenda ar dega.
3. Tai veikia maitinimo sistemos reaktyviosios galios kompensavimo įrangą;kai elektros tinkle yra harmonikos, kondensatoriaus įtampa po kondensatoriaus įdėjimo padidėja, o srovė per kondensatorių dar labiau padidėja, todėl padidėja kondensatoriaus galios nuostoliai.Jei impulsinės srovės kiekis yra didelis, kondensatorius bus per didelis ir apkrautas, o tai perkais kondensatorių ir pagreitins kraštinės medžiagos trapumą.
4. Tai sumažins elektros įrangos greitį ir tarnavimo laiką bei padidins nuostolius;tai tiesiogiai veikia transformatoriaus naudojimo pajėgumą ir panaudojimo koeficientą.Tuo pačiu metu tai padidins transformatoriaus triukšmą ir labai sutrumpins transformatoriaus tarnavimo laiką.
5. Teritorijose, kuriose elektros tinkle yra daug harmoninių šaltinių, įvyko net labai daug vidinių ir išorinių elektroninių kondensatorių gedimų, o pastotėje sudegė arba suveikė kondensatoriai.
6. Harmonikos taip pat gali sukelti relės apsaugą ir automatinio įrenginio gedimą, dėl ko gali atsirasti painiavos matuojant energiją.Tai yra elektros energijos sistemos išorė.Harmonikos sukelia rimtus trikdžius ryšių įrangai ir elektroninei įrangai.Todėl pagrindiniu atsako akcentu tapo vidutinio dažnio krosnies galios kokybės gerinimas.

Trijų, tarpinio dažnio krosnies harmonikų valdymo metodas.
1. Padidinti elektros tinklo viešojo prijungimo taško trumpojo jungimo galią ir sumažinti sistemos harmoninę varžą.
2. Harmoninės srovės kompensavimas priima kintamosios srovės filtrą ir aktyvųjį filtrą.
3. Padidinkite keitiklio įrangos impulsų skaičių, kad sumažintumėte harmoninę srovę.
4. Venkite lygiagrečių kondensatorių rezonanso ir sistemos induktyvumo projektavimo.
5. Aukšto dažnio blokavimo įtaisas yra nuosekliai prijungtas prie aukštos įtampos nuolatinės srovės perdavimo linijos, kad blokuotų aukštos eilės harmonikų sklidimą.
7. Pasirinkite palankų transformatoriaus laidų režimą.
8. Įranga sugrupuota elektros tiekimui, sumontuotas filtravimo įrenginys.

Keturių, tarpinio dažnio krosnies harmonikų valdymo įranga
1. Hongyan pasyvaus filtro įtaisas.

img-1

 

Hongyan pasyvaus filtro įtaisas.Apsauga yra kondensatoriaus serijos rezistorius, o pasyvusis filtras susideda iš kondensatoriaus ir rezistoriaus nuosekliai, o reguliavimas yra tam tikru mastu prijungtas.Esant specialiam dažniui, sukuriama mažos varžos kilpa, pvz., 250 HZ.Tai penktasis harmoninis filtras.Metodas gali kompensuoti tiek harmonikas, tiek reaktyviąją galią ir turi paprastą struktūrą.Tačiau pagrindinis šio metodo trūkumas yra tas, kad jo kompensacijai įtakos turi tinklelio varža ir darbinė būsena, be to, jį lengva rezonuoti lygiagrečiai su sistema, dėl to atsiranda harmoninis stiprinimas, perkrova ir net žala skystiesiems kristalams. filtras.Esant labai skirtingoms apkrovoms, lengva sukelti nepakankamą arba per didelę kompensaciją.Be to, jis gali kompensuoti tik fiksuoto dažnio harmonikas, o kompensavimo efektas nėra idealus.
2. Hongyan aktyvaus filtro įranga

img-2

Aktyvūs filtrai sukelia vienodo dydžio harmonines sroves ir antifazę.Įsitikinkite, kad srovė maitinimo šaltinio pusėje yra sinusinė banga.Pagrindinė koncepcija yra sukurti kompensacinę srovę, kurios stiprumas būtų toks pat kaip apkrovos harmoninė srovė, ir pakeisti padėtį, o kompensavimo srovę kompensuoti apkrovos harmonine srove, kad būtų pašalinta impulsinė srovė.Tai yra produkto harmonikų pašalinimo metodas, o filtravimo efektas yra geresnis nei pasyvieji filtrai.
3. Hongyan harmonikos apsauga

img-3

 

Harmoninė apsauga yra lygi kondensatoriaus serijos varžai.Kadangi varža labai maža, čia tekės srovė.Tai iš tikrųjų yra varžos atskyrimas, todėl harmoninė srovė, įleidžiama į sistemą, iš esmės yra išspręsta.

Harmoninės apsaugos priemonės paprastai įrengiamos prieš subtilią įrangą.Tai aukštos kokybės harmonikų valdymo produktai, galintys atsispirti viršįtampio poveikiui, sugerti 2–65 kartus didesnes harmonikas ir apsaugoti įrangą.Harmoninis apšvietimo valdymo sistemų, kompiuterių, televizorių, variklių greičio reguliavimo įrangos, nepertraukiamo maitinimo šaltinių, CNC staklių, lygintuvų, tiksliųjų prietaisų ir elektroninių valdymo mechanizmų valdymas.Visos šios netiesinės elektros įrangos generuojamos harmonikos gali sukelti gedimus pačioje skirstomojoje sistemoje arba prie sistemos prijungtuose įrenginiuose.Harmonikos apsauga gali pašalinti harmonikas energijos generavimo šaltinyje ir automatiškai pašalinti aukšto lygio harmonikas, aukšto dažnio triukšmą, impulsų šuolius, viršįtampius ir kitus elektros įrangos trikdžius.Harmoninė apsauga gali išvalyti maitinimo šaltinį, apsaugoti elektros įrangą ir galios koeficiento kompensavimo įrangą, neleisti apsaugai netyčia suveikti ir palaikyti saugų elektros įrangos veikimą aukštoje žemėje.


Paskelbimo laikas: 2023-04-13