С бързото развитие на икономиката на нашата страна, особено бързия растеж на минната, топилната и леярската промишленост през последните години, търсенето на електроенергия нараства.Сред тях оборудването за коригиране на топилна пещ с междинна честота е едно от най-големите съоръжения за генериране на хармонична енергия, но тъй като повечето производители намаляват разходите за продукти и не инсталират технологични съоръжения за потискане на хармоници, текущата обществена електрическа мрежа е силно замърсена от хармоници като време на мъгла.Импулсният ток намалява обработката, предаването и използването на електромагнитна енергия, прегрява електрическото оборудване, причинява вибрации и шум, състарява изолацията, скъсява експлоатационния живот и дори причинява повреда или изгаряния.Хармониците могат да причинят локален паралелен резонанс или сериен резонанс на електроенергийната система, като по този начин разширяват хармоничното съдържание и причиняват изгаряне на кондензатори и друго оборудване.Хармониците също могат да причинят неправилно функциониране на защитните релета и автоматичните устройства и да объркат измерванията на енергията.Хармониците извън енергийната система могат сериозно да попречат на комуникационното оборудване и електронното оборудване.
Електрическата пещ с междинна честота е един от най-големите източници на хармоници в натоварването на мрежата, тъй като се преобразува в междинна честота след коригиране.Хармониците ще застрашат сериозно безопасната работа на електрическата мрежа.Например, хармоничен ток ще причини допълнителни високочестотни вихрови загуби на желязо в трансформатора, което ще доведе до прегряване на трансформатора, намаляване на изходния обем на трансформатора, увеличаване на шума на трансформатора и сериозно застрашаване на експлоатационния живот на трансформатора .Ефектът на залепване на хармоничните токове намалява постоянното напречно сечение на проводника и увеличава загубата на линията.Хармоничното напрежение влияе върху нормалната работа на друго електрическо оборудване в мрежата, причинявайки оперативни грешки в оборудването за автоматично управление и неточно измерване.Хармоничните напрежение и ток влияят върху нормалната работа на периферното комуникационно оборудване;преходно пренапрежение и преходно пренапрежение, причинено от хармоници, увреждат изолационния слой на машини и оборудване, което води до трифазни повреди на късо съединение и повреда на трансформаторите;хармонично напрежение и количеството ток ще предизвика частичен сериен резонанс и паралелен резонанс в обществената електрическа мрежа, което ще доведе до големи аварии.В процеса на придържане към постоянни промени, първото нещо, което трябва да получите от DC, е захранване с квадратна вълна, което е еквивалентно на суперпозицията на хармоници от висок ред.Въпреки че по-късната верига трябва да бъде филтрирана, хармониците от висок ред не могат да бъдат напълно филтрирани, което е причината за генерирането на хармоници.
Ние проектирахме еднонастроени филтри от 5, 7, 11 и 13 пъти.Преди компенсацията на филтъра факторът на мощността на стадия на топене на потребителската електрическа пещ с междинна честота е 0,91.След като устройството за компенсация на филтъра бъде пуснато в експлоатация, максималната компенсация е 0,98 капацитив.След пускане на устройството за компенсиране на филтъра общата степен на изкривяване на напрежението (THD стойност) е 2,02%.Съгласно стандарта за качество на електроенергията GB/GB/T 14549-1993, стойността на хармоника на напрежението (10KV) е по-малка от 4,0%.След филтриране на 5-ти, 7-ми, 11-ти и 13-ти хармоничен ток, степента на филтриране е около 82∽84%, достигайки допустимата стойност на стандарта на нашата компания.Добър ефект на компенсационния филтър.
Следователно трябва да анализираме причините за хармониците и да предприемем мерки за потискане на хармониците от висок ред, което е от решаващо значение за осигуряване на безопасна и икономична работа на енергийните системи.
Първо, причината за хармониците на междинната честота на пещта
1. Хармониците се генерират от нелинейни товари, като например управлявани от силиций токоизправители, импулсни захранвания и т.н. Хармоничната честота, генерирана от този товар, е цяло число, кратно на работната честота.Например, трифазен шестимпулсен токоизправител произвежда главно 5-ти и 7-ми хармоници, докато трифазен 12-импулсен токоизправител произвежда главно 11-ти и 13-ти хармоници.
2. Благодарение на хармониците, генерирани от инверторни товари като междинни честотни пещи и инвертори, се генерират не само интегрални хармоници, но и частични хармоници, чиято честота е два пъти по-висока от честотата на инвертора.Например пещ с междинна честота, работеща при 820 Hz, използваща трифазен шестимпулсен токоизправител, генерира не само 5-ти и 7-ми хармоници, но и частични хармоници при 1640 Hz.
Хармониците съществуват съвместно с мрежата, тъй като генераторите и трансформаторите генерират малки количества хармоници.
2. Вредност на хармониците в пещта с междинна честота
При използването на междинни честотни пещи се генерират голям брой хармоници, което води до сериозно хармонично замърсяване на електрическата мрежа.
1. По-високите хармоници ще генерират ударно напрежение или ток.Ударът от пренапрежение се отнася до краткотрайното свръх (ниско) напрежение на системата, тоест моментният импулс на напрежение, който не надвишава 1 милисекунда.Този импулс може да бъде положителен или отрицателен и може да има сериен или колебателен характер, причинявайки изгаряне на уреда.
2. Хармониците намаляват предаването и използването на електрическа енергия и термоелектрическо оборудване, генерират вибрации и шум, карат краищата му да стареят, намаляват експлоатационния живот и дори неизправност или изгаряне.
3. Влияе на оборудването за компенсиране на реактивната мощност на електрозахранващата система;когато има хармоници в електрическата мрежа, напрежението на кондензатора се увеличава след поставянето на кондензатора и токът през кондензатора се увеличава още повече, което увеличава загубата на мощност на кондензатора.Ако съдържанието на импулсен ток е високо, кондензаторът ще бъде свръхток и ще бъде натоварен, което ще прегрее кондензатора и ще ускори крехкостта на материала на ръба.
4. Това ще намали скоростта и експлоатационния живот на електрическото оборудване и ще увеличи загубите;това пряко влияе върху капацитета на използване и степента на използване на трансформатора.В същото време това също ще увеличи шума на трансформатора и значително ще съкрати експлоатационния живот на трансформатора.
5. В райони с много източници на хармоници в електрическата мрежа се случи дори голям брой повреди на вътрешни и външни електронни кондензатори и кондензаторите в подстанцията изгоряха или се изключиха.
6. Хармониците също могат да причинят релейна защита и повреда на автоматичното устройство, което води до объркване при измерването на енергията.Това е външната страна на енергийната система.Хармониците причиняват сериозни смущения на комуникационно оборудване и електронно оборудване.Следователно подобряването на качеството на мощността на пещта с междинна честота се превърна в основен фокус на отговора.
Три, метод за хармоничен контрол на пещта с междинна честота.
1. Подобрете капацитета на късо съединение на обществената точка на свързване на електрическата мрежа и намалете хармоничния импеданс на системата.
2. Компенсацията на хармоничния ток приема AC филтър и активен филтър.
3. Увеличете броя на импулсите на преобразувателното оборудване, за да намалите хармоничния ток.
4. Избягвайте резонанса на паралелните кондензатори и дизайна на индуктивността на системата.
5. Високочестотното блокиращо устройство е свързано последователно към високоволтовата DC предавателна линия, за да блокира разпространението на хармоници от висок порядък.
7. Изберете благоприятния режим на свързване на трансформатора.
8. Оборудването е групирано за захранване, монтирано е филтриращо устройство.
Четири, оборудване за хармонично управление на пещта с междинна честота
1. Пасивно филтърно устройство Hongyan.
Пасивно филтърно устройство Hongyan.Защитата е сериен резистор на кондензатор, а пасивният филтър се състои от последователно кондензатор и резистор и настройката е свързана до известна степен.При специална честота се генерира верига с нисък импеданс, например 250 HZ.Това е пети хармоничен филтър.Методът може да компенсира както хармоници, така и реактивна мощност и има проста структура.Въпреки това, основният недостатък на този метод е, че неговата компенсация се влияе от импеданса на мрежата и работното състояние и е лесно да се резонира паралелно със системата, което води до хармонично усилване, претоварване и дори повреда на течния кристал филтър.За товари, които варират значително, е лесно да се причини недостатъчна или свръхкомпенсация.В допълнение, той може да компенсира само хармоници с фиксирана честота и компенсационният ефект не е идеален.
2. Активно филтърно оборудване Hongyan
Активните филтри предизвикват хармонични токове с еднакъв магнитуд и противофаза.Уверете се, че токът от страната на захранването е синусоида.Основната концепция е да се създаде компенсационен ток със същата сила като хармоничния ток на товара и да се обърне позицията и да се компенсира компенсационният ток с хармоничния ток на товара, за да се изчисти импулсният ток.Това е метод за елиминиране на хармонични продукти и ефектът на филтриране е по-добър от пасивните филтри.
3. Hongyan Harmonic Protector
Хармоничният протектор е равен на серийното реактивно съпротивление на кондензатора.Тъй като импедансът е много нисък, токът ще тече тук.Това всъщност е разделяне на импеданса, така че хармоничният ток, инжектиран в системата, е основно разрешен.
Хармоничните протектори обикновено се монтират пред деликатно оборудване.Те са висококачествени продукти за хармоничен контрол, които могат да издържат на въздействието на пренапрежение, да абсорбират 2~65 пъти по-високи хармоници и да предпазват оборудването.Хармонично управление на системи за управление на осветлението, компютри, телевизори, оборудване за контрол на скоростта на двигателя, непрекъсваеми захранвания, CNC машини, токоизправители, прецизни инструменти и електронни механизми за управление.Всички тези хармоници, генерирани от нелинейно електрическо оборудване, могат да причинят повреди в самата разпределителна система или в оборудване, свързано към системата.Хармоничният протектор може да елиминира хармоници в източника на генериране на електроенергия и автоматично да елиминира хармоници от висок порядък, високочестотен шум, импулсни скокове, пренапрежения и други смущения на електрическото оборудване.Хармоничният протектор може да пречисти захранването, да защити електрическото оборудване и оборудването за компенсиране на фактора на мощността, да предотврати случайното задействане на протектора и след това да поддържа безопасната работа на електрическото оборудване на високо ниво.
Време на публикуване: 13 април 2023 г