Wraz z dynamicznym rozwojem gospodarki naszego kraju, a zwłaszcza szybkim rozwojem przemysłu wydobywczego, hutniczego i odlewniczego w ostatnich latach, wzrasta zapotrzebowanie na energię elektryczną.Wśród nich sprzęt do rektyfikacji pieca do wytapiania o średniej częstotliwości jest jednym z największych urządzeń do wytwarzania energii harmonicznej, ale ponieważ większość producentów obniża koszty produktów i nie instaluje urządzeń technologii tłumienia harmonicznych, obecna publiczna sieć energetyczna jest poważnie zanieczyszczona przez harmoniczne, takie jak mgła.Prąd pulsacyjny ogranicza przetwarzanie, transmisję i wykorzystanie energii elektromagnetycznej, przegrzewa sprzęt elektryczny, powoduje wibracje i hałas, starzeje izolację, skraca żywotność, a nawet powoduje awarie lub oparzenia.Harmoniczne mogą powodować lokalny rezonans równoległy lub rezonans szeregowy systemu zasilania, zwiększając w ten sposób zawartość harmonicznych i powodując spalanie kondensatorów i innych urządzeń.Harmoniczne mogą również powodować nieprawidłowe działanie przekaźników zabezpieczeniowych i automatyki oraz zakłócać pomiary energii.Harmoniczne poza systemem elektroenergetycznym mogą poważnie zakłócać działanie sprzętu komunikacyjnego i elektronicznego.
Piec elektryczny o średniej częstotliwości jest jednym z największych źródeł harmonicznych w obciążeniu sieci, ponieważ po rektyfikacji jest przekształcany w częstotliwość pośrednią.Harmoniczne poważnie zagrożą bezpiecznemu działaniu sieci elektroenergetycznej.Na przykład prąd harmoniczny spowoduje dodatkową utratę żelaza wirowego o wysokiej częstotliwości w transformatorze, co spowoduje przegrzanie transformatora, zmniejszy głośność wyjściową transformatora, zwiększy hałas transformatora i poważnie zagrozi żywotności transformatora .Efekt przywierania prądów harmonicznych zmniejsza stały przekrój przewodu i zwiększa tłumienie linii.Harmoniczne napięcia wpływają na normalną pracę innych urządzeń elektrycznych w sieci, powodując błędy w działaniu urządzeń automatyki i niedokładną weryfikację pomiarów.Harmoniczne napięcie i prąd wpływają na normalne działanie peryferyjnego sprzętu komunikacyjnego;przepięcia przejściowe i przepięcia przejściowe wywołane harmonicznymi uszkadzają warstwę izolacyjną maszyn i urządzeń, powodując zwarcia trójfazowe i uszkodzenia transformatorów;harmonicznych napięcia i natężenia prądu spowoduje częściowy rezonans szeregowy i rezonans równoległy w publicznej sieci elektroenergetycznej, powodując poważne awarie.W procesie dostosowywania się do ciągłych zmian pierwszą rzeczą, którą należy uzyskać z prądu stałego, jest zasilacz o fali prostokątnej, co jest równoważne z superpozycją harmonicznych wyższego rzędu.Chociaż późniejszy obwód wymaga filtrowania, harmonicznych wyższego rzędu nie można całkowicie odfiltrować, co jest przyczyną generowania harmonicznych.
Zaprojektowaliśmy filtry jednostrojone 5, 7, 11 i 13 razy.Przed kompensacją filtra współczynnik mocy stopnia topienia pieca elektrycznego o średniej częstotliwości użytkownika wynosi 0,91.Po uruchomieniu urządzenia do kompensacji filtra maksymalna kompensacja wynosi 0,98 pojemności.Po uruchomieniu urządzenia kompensującego filtr całkowity współczynnik zniekształceń napięcia (wartość THD) wynosi 2,02%.Zgodnie z normą jakości energii GB/GB/T 14549-1993, wartość harmonicznej napięcia (10 kV) jest mniejsza niż 4,0%.Po przefiltrowaniu prądu 5., 7., 11. i 13. harmonicznej współczynnik filtracji wynosi około 82∽84%, osiągając dopuszczalną wartość standardu naszej firmy.Dobry efekt filtra kompensacyjnego.
Dlatego należy analizować przyczyny powstawania harmonicznych i podejmować działania mające na celu tłumienie harmonicznych wyższych rzędów, co jest kluczowe dla zapewnienia bezpiecznej i ekonomicznej pracy systemów elektroenergetycznych.
Po pierwsze, przyczyna harmonicznych pieca o średniej częstotliwości
1. Harmoniczne są generowane przez obciążenia nieliniowe, takie jak prostowniki sterowane silikonem, zasilacze impulsowe itp. Częstotliwość harmonicznych generowana przez to obciążenie jest całkowitą wielokrotnością częstotliwości roboczej.Na przykład trójfazowy prostownik sześciopulsowy wytwarza głównie 5. i 7. harmoniczną, podczas gdy trójfazowy prostownik 12-pulsowy wytwarza głównie 11. i 13. harmoniczną.
2. Z powodu harmonicznych generowanych przez obciążenia inwerterowe, takie jak piece pośredniej częstotliwości i inwertery, generowane są nie tylko harmoniczne całkowe, ale także harmoniczne ułamkowe, których częstotliwość jest dwukrotnie większa od częstotliwości inwertera.Na przykład piec o średniej częstotliwości pracujący z częstotliwością 820 Hz przy użyciu trójfazowego prostownika sześciopulsowego generuje nie tylko piątą i siódmą harmoniczną, ale także harmoniczne ułamkowe przy 1640 Hz.
Harmoniczne współistnieją z siecią, ponieważ generatory i transformatory generują niewielkie ilości harmonicznych.
2. Szkodliwość harmonicznych w piecu o średniej częstotliwości
W przypadku stosowania pieców o średniej częstotliwości generowana jest duża liczba harmonicznych, co prowadzi do poważnego zanieczyszczenia sieci elektroenergetycznej harmonicznymi.
1. Wyższe harmoniczne będą generować przepięcia lub prądy.Wpływ udaru odnosi się do krótkotrwałego przepięcia (niskiego) napięcia systemu, to znaczy chwilowego impulsu napięcia, który nie przekracza 1 milisekundy.Impuls ten może być dodatni lub ujemny i może mieć charakter szeregowy lub oscylacyjny, powodując spalenie urządzenia.
2. Harmoniczne ograniczają transmisję i wykorzystanie energii elektrycznej i urządzeń termoelektrycznych, generują wibracje i hałas, powodują starzenie się ich krawędzi, skracają żywotność, a nawet powodują awarię lub przepalenie.
3. Wpływa na urządzenia do kompensacji mocy biernej systemu zasilania;gdy w sieci energetycznej występują harmoniczne, napięcie kondensatora wzrasta po włożeniu kondensatora, a prąd płynący przez kondensator wzrasta jeszcze bardziej, co zwiększa straty mocy kondensatora.Jeśli zawartość prądu impulsowego jest wysoka, kondensator będzie przeciążony i obciążony, co spowoduje przegrzanie kondensatora i przyspieszenie kruchości materiału krawędzi.
4. Zmniejszy to prędkość i żywotność sprzętu elektrycznego oraz zwiększy straty;wpływa bezpośrednio na pojemność użytkową i stopień wykorzystania transformatora.Jednocześnie zwiększy to hałas transformatora i znacznie skróci żywotność transformatora.
5. Na terenach z wieloma źródłami harmonicznych w sieci elektroenergetycznej dochodziło nawet do dużej liczby awarii wewnętrznych i zewnętrznych kondensatorów elektronicznych, przepalania lub wyłączania kondensatorów w podstacji.
6. Harmoniczne mogą również powodować zabezpieczenie przekaźnika i automatyczną awarię urządzenia, powodując zamieszanie w pomiarze energii.To jest zewnętrzna część systemu zasilania.Harmoniczne powodują poważne zakłócenia w sprzęcie komunikacyjnym i sprzęcie elektronicznym.Dlatego poprawa jakości energii w piecu o średniej częstotliwości stała się głównym celem reakcji.
Trzy, metoda kontroli harmonicznej pieca o średniej częstotliwości.
1. Popraw zdolność zwarciową publicznego punktu przyłączenia sieci energetycznej i zmniejsz impedancję harmoniczną systemu.
2. Kompensacja prądu harmonicznego przyjmuje filtr AC i filtr aktywny.
3. Zwiększ liczbę impulsów konwertera, aby zmniejszyć prąd harmoniczny.
4. Unikaj rezonansu kondensatorów równoległych i konstrukcji indukcyjności układu.
5. Urządzenie blokujące o wysokiej częstotliwości jest połączone szeregowo z linią przesyłową prądu stałego wysokiego napięcia w celu zablokowania propagacji harmonicznych wyższego rzędu.
7. Wybierz korzystny tryb okablowania transformatora.
8. Sprzęt jest zgrupowany pod kątem zasilania i zainstalowane jest urządzenie filtrujące.
Cztery urządzenia do kontroli harmonicznej pieca o średniej częstotliwości
1. Pasywne urządzenie filtrujące Hongyan.
Pasywne urządzenie filtrujące Hongyan.Zabezpieczeniem jest rezystor szeregowy kondensatora, a filtr pasywny składa się z szeregowego kondensatora i rezystora, a regulacja jest w pewnym stopniu połączona.Przy specjalnej częstotliwości generowana jest pętla o niskiej impedancji, na przykład 250 Hz.To jest filtr piątej harmonicznej.Metoda może kompensować zarówno harmoniczne, jak i moc bierną i ma prostą strukturę.Jednak główną wadą tej metody jest to, że na jej kompensację wpływa impedancja sieci i stan pracy, a ponadto łatwo jest wpaść w rezonans równolegle z systemem, co skutkuje wzmocnieniem harmonicznych, przeciążeniem, a nawet uszkodzeniem ciekłego kryształu filtr.W przypadku obciążeń, które znacznie się różnią, łatwo jest spowodować niedostateczną lub nadmierną kompensację.Ponadto może kompensować tylko harmoniczne o stałej częstotliwości, a efekt kompensacji nie jest idealny.
2. Aktywny sprzęt filtrujący Hongyan
Filtry aktywne powodują prądy harmoniczne o równej wielkości i przeciwfazie.Upewnij się, że prąd po stronie zasilacza jest sinusoidą.Podstawową koncepcją jest stworzenie prądu kompensacyjnego o takiej samej sile jak prąd harmoniczny obciążenia i odwrócenie pozycji oraz zrównoważenie prądu kompensacyjnego prądem harmonicznym obciążenia, aby usunąć prąd pulsacyjny.Jest to metoda eliminacji harmonicznych produktu, a efekt filtrowania jest lepszy niż filtry pasywne.
3. Harmoniczny ochraniacz Hongyan
Zabezpieczenie harmoniczne jest równe reaktancji szeregowej kondensatora.Ponieważ impedancja jest bardzo niska, prąd będzie płynął tutaj.W rzeczywistości jest to separacja impedancji, więc prąd harmoniczny wprowadzany do systemu jest zasadniczo rozdzielony.
Zabezpieczenia harmoniczne są zwykle instalowane przed delikatnym sprzętem.Są to wysokiej jakości produkty do kontroli harmonicznych, które są odporne na udary, pochłaniają 2~65 razy wyższe harmoniczne i chronią sprzęt.Harmoniczne sterowanie systemami sterowania oświetleniem, komputerami, telewizorami, urządzeniami do kontroli prędkości silników, zasilaczami bezprzerwowymi, obrabiarkami CNC, prostownikami, przyrządami precyzyjnymi i elektronicznymi mechanizmami kontrolnymi.Wszystkie te harmoniczne generowane przez nieliniowe urządzenia elektryczne mogą powodować awarie w samym systemie dystrybucji lub w sprzęcie podłączonym do systemu.Zabezpieczenie harmoniczne może eliminować harmoniczne w źródle wytwarzania energii i automatycznie eliminować harmoniczne wyższego rzędu, szumy o wysokiej częstotliwości, skoki impulsów, przepięcia i inne zakłócenia urządzeń elektrycznych.Zabezpieczenie harmoniczne może oczyścić zasilanie, chronić sprzęt elektryczny i sprzęt do kompensacji współczynnika mocy, zapobiegać przypadkowemu zadziałaniu zabezpieczenia, a następnie utrzymywać bezpieczną pracę sprzętu elektrycznego na wysokim podłożu.
Czas postu: 13-04-2023