S hitrim razvojem gospodarstva naše države, zlasti hitro rastjo rudarske, talilne in livarske industrije v zadnjih letih, se povpraševanje po električni energiji povečuje.Med njimi je rektifikacijska oprema za vmesno frekvenčno talilno peč ena največjih naprav za proizvodnjo harmonske energije, a ker večina proizvajalcev zmanjša stroške izdelkov in ne namesti tehnoloških naprav za dušenje harmonikov, je trenutno javno električno omrežje močno onesnaženo s harmoniki, kot je meglica.Impulzni tok zmanjša procesiranje, prenos in uporabo elektromagnetne energije, pregreje električno opremo, povzroči vibracije in hrup, postara izolacijo, skrajša življenjsko dobo in celo povzroči okvaro ali opekline.Harmoniki lahko povzročijo lokalno vzporedno resonanco ali zaporedno resonanco elektroenergetskega sistema, s čimer razširijo vsebnost harmonikov in povzročijo vžig kondenzatorjev in druge opreme.Harmoniki lahko povzročijo tudi napačno delovanje zaščitnih relejev in avtomatskih naprav ter povzročijo zmedo pri meritvah energije.Harmoniki zunaj elektroenergetskega sistema lahko resno motijo komunikacijsko in elektronsko opremo.
Medfrekvenčna električna peč je eden največjih harmonskih virov v obremenitvi omrežja, saj se po rektifikaciji pretvori v vmesno frekvenco.Harmoniki bodo resno ogrozili varno delovanje električnega omrežja.Na primer, harmonični tok bo povzročil dodatno visokofrekvenčno vrtinčno izgubo železa v transformatorju, kar bo povzročilo pregrevanje transformatorja, zmanjšalo izhodno prostornino transformatorja, povečalo hrup transformatorja in resno ogrozilo življenjsko dobo transformatorja. .Učinek lepljenja harmoničnega toka zmanjša stalni presek prevodnika in poveča izgubo linije.Harmonična napetost vpliva na normalno delovanje druge električne opreme v omrežju, kar povzroča napake pri delovanju opreme za samodejno krmiljenje in netočno preverjanje meritev.Harmonična napetost in tok vplivata na normalno delovanje periferne komunikacijske opreme;prehodna prenapetost in prehodna prenapetost, ki jo povzročajo harmoniki, poškodujejo izolacijsko plast strojev in opreme, kar povzroči trifazne napake kratkega stika in poškodbe transformatorjev;harmonična napetost in količina toka bo povzročila delno zaporedno resonanco in vzporedno resonanco v javnem električnem omrežju, kar bo povzročilo večje nesreče.V procesu upoštevanja nenehnih sprememb je prva stvar, ki jo dobimo od enosmernega toka, pravokotni napajalnik, ki je enakovreden superpoziciji harmonikov visokega reda.Čeprav je treba kasnejše vezje filtrirati, harmonikov visokega reda ni mogoče popolnoma filtrirati, kar je razlog za nastanek harmonikov.
Zasnovali smo 5-, 7-, 11- in 13-kratne filtre z enojno nastavitvijo.Pred kompenzacijo filtra je faktor moči talilne stopnje uporabniške srednjefrekvenčne električne peči 0,91.Po zagonu naprave za kompenzacijo filtra je največja kompenzacija 0,98 kapac.Po zagonu naprave za kompenzacijo filtra je skupna stopnja popačenja napetosti (vrednost THD) 2,02 %.V skladu s standardom kakovosti električne energije GB/GB/T 14549-1993 je harmonska vrednost napetosti (10KV) manjša od 4,0 %.Po filtriranju 5., 7., 11. in 13. harmoničnega toka je stopnja filtriranja približno 82∽84%, kar dosega dovoljeno vrednost standarda našega podjetja.Dober učinek kompenzacijskega filtra.
Zato bi morali analizirati vzroke za nastanek harmonikov in sprejeti ukrepe za zatiranje harmonikov visokega reda, kar je ključnega pomena za zagotavljanje varnega in gospodarnega delovanja elektroenergetskih sistemov.
Prvič, vzrok za harmonike vmesne frekvence peči
1. Harmonike ustvarjajo nelinearne obremenitve, kot so silicijevi krmiljeni usmerniki, stikalni napajalniki itd. Harmonska frekvenca, ki jo generira ta obremenitev, je celo število večkratnik delovne frekvence.Na primer, trifazni šestimpulzni usmernik proizvaja predvsem 5. in 7. harmonik, medtem ko trifazni 12-impulzni usmernik proizvaja predvsem 11. in 13. harmonik.
2. Zaradi harmonikov, ki jih ustvarjajo inverterske obremenitve, kot so vmesne frekvenčne peči in inverterji, ne nastajajo samo integralni harmoniki, ampak tudi delni harmoniki, katerih frekvenca je dvakrat večja od frekvence inverterja.Na primer, srednjefrekvenčna peč, ki deluje pri 820 Hz in uporablja trifazni šestimpulzni usmernik, ne ustvarja samo 5. in 7. harmonika, ampak tudi delne harmonike pri 1640 Hz.
Harmoniki soobstajajo z omrežjem, ker generatorji in transformatorji ustvarjajo majhne količine harmonikov.
2. Škodljivost harmonikov v vmesni frekvenci peči
Pri uporabi srednjefrekvenčnih peči nastane veliko število harmonikov, kar povzroči resno harmonsko onesnaženje električnega omrežja.
1. Višji harmoniki bodo ustvarili udarno napetost ali tok.Učinek prenapetosti se nanaša na kratkotrajno previsoko (nizko) napetost sistema, to je trenutni impulz napetosti, ki ne presega 1 milisekunde.Ta impulz je lahko pozitiven ali negativen in ima lahko serijsko ali nihajočo naravo, kar povzroči vžig naprave.
2. Harmoniki zmanjšujejo prenos in izrabo električne energije in termoelektrične opreme, ustvarjajo vibracije in hrup, starajo robove, skrajšujejo življenjsko dobo in celo okvaro ali izgorevanje.
3. Vpliva na opremo za kompenzacijo jalove moči napajalnega sistema;ko so v električnem omrežju harmoniki, se napetost kondenzatorja po vstavitvi kondenzatorja poveča, tok skozi kondenzator pa se še poveča, kar poveča izgubo moči kondenzatorja.Če je vsebnost impulznega toka visoka, bo kondenzator previsok in obremenjen, kar bo pregrelo kondenzator in pospešilo krhkost robnega materiala.
4. To bo zmanjšalo hitrost in življenjsko dobo električne opreme ter povečalo izgubo;neposredno vpliva na zmogljivost in stopnjo izkoriščenosti transformatorja.Hkrati bo povečal tudi hrup transformatorja in močno skrajšal življenjsko dobo transformatorja.
5. Na območjih z veliko harmoničnimi viri v električnem omrežju je prišlo celo do velikega števila okvar notranjih in zunanjih elektronskih kondenzatorjev, kondenzatorji v transformatorski postaji pa so zgoreli ali se sprožili.
6. Harmoniki lahko povzročijo tudi okvaro relejne zaščite in samodejne naprave, kar povzroči zmedo pri merjenju energije.To je zunanjost elektroenergetskega sistema.Harmoniki povzročajo resne motnje komunikacijski opremi in elektronski opremi.Zato je izboljšanje kakovosti električne energije srednjefrekvenčne peči postalo glavni fokus odziva.
Trije, vmesna frekvenčna metoda harmonične kontrole peči.
1. Izboljšati kratkostično zmogljivost javne priključne točke elektroenergetskega omrežja in zmanjšati harmonično impedanco sistema.
2. Kompenzacija harmoničnega toka uporablja AC filter in aktivni filter.
3. Povečajte število impulzov opreme pretvornika, da zmanjšate harmonični tok.
4. Izogibajte se resonanci vzporednih kondenzatorjev in načrtovanju induktivnosti sistema.
5. Visokofrekvenčna blokirna naprava je zaporedno povezana na visokonapetostnem prenosnem vodu DC, da blokira širjenje harmonikov visokega reda.
7. Izberite ugoden način ožičenja transformatorja.
8. Oprema je združena za napajanje in nameščena je filtrirna naprava.
Štiri, oprema za harmonično krmiljenje peči vmesne frekvence
1. Pasivna filtrirna naprava Hongyan.
Pasivna filtrirna naprava Hongyan.Zaščita je serijski upor kondenzatorja, pasivni filter pa je sestavljen iz kondenzatorja in upora v seriji, prilagoditev pa je do določene mere povezana.Pri posebni frekvenci se ustvari zanka z nizko impedanco, na primer 250 HZ.To je filter pete harmonike.Metoda lahko kompenzira tako harmonike kot jalovo moč in ima preprosto strukturo.Vendar pa je glavna pomanjkljivost te metode ta, da na njeno kompenzacijo vpliva impedanca mreže in delovno stanje, poleg tega pa je enostavno resonirati vzporedno s sistemom, kar ima za posledico harmonično ojačanje, preobremenitev in celo poškodbe tekočega kristala. filter.Pri obremenitvah, ki se zelo razlikujejo, je enostavno povzročiti premajhno ali prekomerno kompenzacijo.Poleg tega lahko kompenzira le harmonike s fiksno frekvenco in učinek kompenzacije ni idealen.
2. Oprema za aktivni filter Hongyan
Aktivni filtri povzročajo harmonične tokove enake velikosti in protifaze.Prepričajte se, da je tok na strani napajanja sinusni.Osnovni koncept je ustvariti kompenzacijski tok z enako močjo kot harmonski tok obremenitve in obrniti položaj ter izravnati kompenzacijski tok s harmonskim tokom obremenitve, da se izbriše impulzni tok.To je metoda izločanja harmoničnih produktov in učinek filtriranja je boljši od pasivnih filtrov.
3. Hongyan Harmonic Protector
Harmonični zaščitnik je enak serijski reaktanci kondenzatorja.Ker je impedanca zelo nizka, bo tok tekel tukaj.To je dejansko ločevanje impedance, tako da je harmonični tok, vbrizgan v sistem, v bistvu razrešen.
Harmonične zaščite so običajno nameščene pred občutljivo opremo.So visokokakovostni proizvodi za harmonično krmiljenje, ki se lahko uprejo prenapetostnim udarcem, absorbirajo 2–65-krat višje harmonike in zaščitijo opremo.Harmonično krmiljenje sistemov za nadzor razsvetljave, računalnikov, televizorjev, opreme za krmiljenje hitrosti motorjev, neprekinjenih napajalnikov, CNC obdelovalnih strojev, usmernikov, preciznih instrumentov in elektronskih krmilnih mehanizmov.Vsi ti harmoniki, ki jih ustvarja nelinearna električna oprema, lahko povzročijo okvare v samem distribucijskem sistemu ali v opremi, ki je povezana s sistemom.Harmonična zaščita lahko odpravi harmonike na viru proizvodnje električne energije in samodejno odpravi harmonike visokega reda, visokofrekvenčni šum, impulzne konice, prenapetosti in druge motnje električne opreme.Harmonični zaščitnik lahko očisti napajanje, zaščiti električno opremo in opremo za kompenzacijo faktorja moči, prepreči nenamerno sprožitev zaščitnika in nato vzdržuje varno delovanje električne opreme na visokih tleh.
Čas objave: 13. aprila 2023