S rýchlym rozvojom hospodárstva našej krajiny, najmä rýchlym rastom ťažobného, taviaceho a zlievarenského priemyslu v posledných rokoch, sa zvyšuje dopyt po elektrickej energii.Medzi nimi je rektifikačné zariadenie stredofrekvenčnej taviacej pece jedným z najväčších zariadení na výrobu harmonickej energie, ale pretože väčšina výrobcov znižuje náklady na výrobky a neinštaluje technologické zariadenia na potlačenie harmonických, súčasná verejná elektrická sieť je vážne znečistená harmonickými, ako je hmlisté počasie.Impulzný prúd znižuje spracovanie, prenos a využitie elektromagnetickej energie, prehrieva elektrické zariadenia, spôsobuje vibrácie a hluk, starne izolácia, skracuje životnosť, dokonca spôsobuje poruchu alebo popáleniny.Harmonické môžu spôsobiť lokálnu paralelnú rezonanciu alebo sériovú rezonanciu napájacieho systému, čím sa rozšíri obsah harmonických a spôsobí horenie kondenzátorov a iných zariadení.Harmonické môžu tiež spôsobiť nesprávnu činnosť ochranných relé a automatických zariadení a zmiasť merania energie.Harmonické vlny mimo napájacieho systému môžu vážne rušiť komunikačné a elektronické zariadenia.
Medzifrekvenčná elektrická pec je jedným z najväčších harmonických zdrojov v záťaži siete, pretože sa po usmernení mení na medzifrekvenciu.Harmonické vážne ohrozia bezpečnú prevádzku elektrickej siete.Napríklad harmonický prúd spôsobí dodatočnú vysokofrekvenčnú vírovú stratu železa v transformátore, čo spôsobí prehriatie transformátora, zníženie výstupného objemu transformátora, zvýšenie hlučnosti transformátora a vážne ohrozenie životnosti transformátora. .Lepiaci efekt harmonických prúdov znižuje konštantný prierez vodiča a zvyšuje stratu vedenia.Harmonické napätie ovplyvňuje normálnu prevádzku iných elektrických zariadení v sieti, spôsobuje prevádzkové chyby v automatických riadiacich zariadeniach a nepresné overenie merania.Harmonické napätie a prúd ovplyvňujú normálnu prevádzku periférnych komunikačných zariadení;prechodné prepätie a prechodné prepätie spôsobené harmonickými poškodzujú izolačnú vrstvu strojov a zariadení, čo má za následok trojfázové skratové poruchy a poškodenie transformátorov;harmonické napätie a Veľkosť prúdu spôsobí čiastočnú sériovú rezonanciu a paralelnú rezonanciu vo verejnej elektrickej sieti, čo bude mať za následok veľké havárie.V procese dodržiavania neustálych zmien je prvou vecou, ktorú získame z jednosmerného prúdu, napájanie so štvorcovými vlnami, čo je ekvivalentné superpozícii vyšších harmonických.Hoci neskorší obvod musí byť filtrovaný, harmonické vyšších rádov sa nedajú úplne filtrovať, čo je dôvodom na generovanie harmonických.
Navrhli sme jednoladné filtre 5, 7, 11 a 13 krát.Pred kompenzáciou filtra je účinník taviaceho stupňa používateľskej medzifrekvenčnej elektrickej pece 0,91.Po uvedení zariadenia na kompenzáciu filtra do prevádzky je maximálna kompenzácia 0,98 kapacitnej.Po spustení zariadenia na kompenzáciu filtra je celková miera skreslenia napätia (hodnota THD) 2,02 %.Podľa normy kvality napájania GB/GB/T 14549-1993 je harmonická hodnota napätia (10KV) nižšia ako 4,0 %.Po odfiltrovaní prúdu 5., 7., 11. a 13. harmonickej je rýchlosť filtrácie cca 82∽84%, čím dosahuje prípustnú hodnotu našej firemnej normy.Dobrý efekt kompenzačného filtra.
Preto by sme mali analyzovať príčiny harmonických a prijať opatrenia na potlačenie vyšších harmonických, čo je kľúčové pre zaistenie bezpečnej a ekonomickej prevádzky energetických systémov.
Po prvé, príčina harmonických medzifrekvenčných pecí
1. Harmonické sú generované nelineárnymi záťažami, ako sú kremíkové riadené usmerňovače, spínané zdroje atď. Harmonická frekvencia generovaná touto záťažou je celočíselným násobkom pracovnej frekvencie.Napríklad trojfázový šesťimpulzný usmerňovač produkuje hlavne 5. a 7. harmonickú, zatiaľ čo trojfázový 12-impulzný usmerňovač produkuje hlavne 11. a 13. harmonickú.
2. V dôsledku harmonických, ktoré generujú záťaže meniča, ako sú stredofrekvenčné pece a invertory, sa generujú nielen integrálne harmonické, ale aj zlomkové harmonické, ktorých frekvencia je dvojnásobkom frekvencie meniča.Napríklad medzifrekvenčná pec pracujúca pri 820 Hz s použitím trojfázového šesťpulzného usmerňovača generuje nielen 5. a 7. harmonickú, ale aj zlomkovú harmonickú pri 1640 Hz.
Harmonické prvky koexistujú so sieťou, pretože generátory a transformátory generujú malé množstvá harmonických.
2. Poškodenie harmonických v medzifrekvenčnej peci
Pri použití medzifrekvenčných pecí sa generuje veľké množstvo harmonických, čo vedie k vážnemu harmonickému znečisteniu elektrickej siete.
1. Vyššie harmonické generujú nárazové napätie alebo prúd.Nárazový náraz sa týka krátkodobého nadmerného (nízkeho) napätia systému, to znamená okamžitého impulzu napätia, ktorý nepresahuje 1 milisekundu.Tento impulz môže byť kladný alebo záporný a môže mať sériovú alebo oscilačnú povahu, čo spôsobí spálenie spotrebiča.
2. Harmonické znižujú prenos a využitie elektrickej energie a termoelektrických zariadení, generujú vibrácie a hluk, starnú ich hrany, skracujú životnosť a dokonca nefungujú alebo horia.
3. Ovplyvňuje zariadenie na kompenzáciu jalového výkonu systému napájania;keď sú v napájacej sieti harmonické, napätie kondenzátora sa po vložení kondenzátora zvyšuje a prúd cez kondenzátor sa zvyšuje ešte viac, čo zvyšuje stratu výkonu kondenzátora.Ak je obsah impulzného prúdu vysoký, kondenzátor bude nadprúdový a zaťažený, čo spôsobí prehriatie kondenzátora a urýchli krehnutie materiálu hrany.
4. Tým sa zníži rýchlosť a životnosť elektrického zariadenia a zvýši sa strata;priamo ovplyvňuje využiteľnú kapacitu a mieru využitia transformátora.Zároveň tiež zvýši hlučnosť transformátora a výrazne skráti životnosť transformátora.
5. V oblastiach s mnohými harmonickými zdrojmi v rozvodnej sieti došlo dokonca k veľkému množstvu porúch vnútorných a vonkajších elektronických kondenzátorov a kondenzátory v rozvodni zhoreli alebo vypadli.
6. Harmonické môžu tiež spôsobiť ochranu relé a automatické zlyhanie zariadenia, čo má za následok zmätok pri meraní energie.Toto je vonkajšia časť energetického systému.Harmonické spôsobujú vážne rušenie komunikačných zariadení a elektronických zariadení.Hlavným zameraním odozvy sa preto stalo zlepšenie kvality energie medzifrekvenčnej pece.
Tri, metóda harmonického riadenia pece so strednou frekvenciou.
1. Zlepšiť skratovú kapacitu verejného prípojného bodu elektrickej siete a znížiť harmonickú impedanciu systému.
2. Harmonická kompenzácia prúdu využíva AC filter a aktívny filter.
3. Zvýšte počet impulzov zariadenia prevodníka, aby ste znížili harmonický prúd.
4. Vyhnite sa rezonancii paralelných kondenzátorov a návrhu systémovej indukčnosti.
5. Vysokofrekvenčné blokovacie zariadenie je zapojené do série s vysokonapäťovým jednosmerným prenosovým vedením, aby sa blokovalo šírenie vyšších harmonických.
7. Vyberte vhodný režim zapojenia transformátora.
8. Zariadenie je zoskupené pre napájanie a je nainštalované filtračné zariadenie.
Štyri zariadenia na riadenie harmonickej pece so strednou frekvenciou
1. Pasívne filtračné zariadenie Hongyan.
Pasívne filtračné zariadenie Hongyan.Ochrana je kondenzátorový sériový rezistor a pasívny filter je zložený z kondenzátora a rezistora v sérii a nastavenie je do určitej miery zapojené.Pri špeciálnej frekvencii sa generuje slučka s nízkou impedanciou, napríklad 250 Hz.Toto je filter piatej harmonickej.Metóda môže kompenzovať harmonické aj jalový výkon a má jednoduchú štruktúru.Hlavnou nevýhodou tejto metódy je však to, že jej kompenzácia je ovplyvnená impedanciou mriežky a pracovným stavom a ľahko rezonuje paralelne so systémom, čo má za následok harmonické zosilnenie, preťaženie a dokonca poškodenie tekutého kryštálu. filter.Pre záťaže, ktoré sa veľmi líšia, je ľahké spôsobiť nedostatočnú alebo nadmernú kompenzáciu.Okrem toho dokáže kompenzovať iba harmonické s pevnou frekvenciou a kompenzačný efekt nie je ideálny.
2. Aktívne filtračné zariadenie Hongyan
Aktívne filtre spôsobujú harmonické prúdy rovnakej veľkosti a protifázy.Uistite sa, že prúd na strane napájania je sínusový.Základnou koncepciou je vytvoriť kompenzačný prúd s rovnakou silou ako harmonický prúd záťaže a obrátiť polohu a kompenzovať kompenzačný prúd harmonickým prúdom záťaže, aby sa vymazal impulzný prúd.Ide o metódu eliminácie harmonických produktov a efekt filtrovania je lepší ako u pasívnych filtrov.
3. Hongyan Harmonic Protector
Harmonická ochrana sa rovná sériovej reaktancii kondenzátora.Pretože impedancia je veľmi nízka, prúd tu bude tiecť.Toto je vlastne impedančné oddelenie, takže harmonický prúd vstrekovaný do systému je v podstate vyriešený.
Harmonické chrániče sa zvyčajne inštalujú pred jemné zariadenia.Sú to vysokokvalitné produkty na kontrolu harmonických, ktoré dokážu odolať nárazom, absorbujú 2 až 65-krát vyššie harmonické a chránia zariadenia.Harmonické ovládanie systémov riadenia osvetlenia, počítačov, televízorov, zariadení na reguláciu otáčok motora, neprerušiteľných zdrojov napájania, CNC obrábacích strojov, usmerňovačov, presných prístrojov a elektronických riadiacich mechanizmov.Všetky tieto harmonické generované nelineárnymi elektrickými zariadeniami môžu spôsobiť poruchy v samotnej distribučnej sústave alebo v zariadeniach pripojených k sústave.Chránič harmonických môže eliminovať harmonické pri zdroji energie a automaticky eliminovať harmonické vyšších rádov, vysokofrekvenčný šum, impulzné špičky, prepätia a iné poruchy elektrického zariadenia.Chránič harmonických môže čistiť napájací zdroj, chrániť elektrické zariadenia a zariadenia na kompenzáciu účinníka, zabrániť náhodnému vypnutiu chrániča a potom udržiavať bezpečnú prevádzku elektrického zariadenia vo vysokom teréne.
Čas odoslania: 13. apríla 2023