Зі швидким розвитком економіки нашої країни, особливо швидким зростанням гірничодобувної, металургійної та ливарної промисловості в останні роки, попит на електроенергію зростає.Серед них ректифікаційне обладнання для плавильних печей середньої частоти є одним із найбільших устаткування для виробництва гармонійної електроенергії, але оскільки більшість виробників знижують витрати на продукцію та не встановлюють технологію придушення гармонік, нинішня державна електромережа сильно забруднена гармоніками, як туманна погода.Імпульсний струм зменшує обробку, передачу та використання електромагнітної енергії, перегріває електрообладнання, викликає вібрацію та шум, старить ізоляцію, скорочує термін служби та навіть спричиняє збій або опіки.Гармоніки можуть викликати локальний паралельний резонанс або послідовний резонанс енергосистеми, тим самим розширюючи вміст гармонік і спричиняючи спалювання конденсаторів та іншого обладнання.Гармоніки також можуть спричинити неправильну роботу захисних реле та автоматичних пристроїв і ввести в оману вимірювання енергії.Гармоніки поза енергосистемою можуть серйозно заважати комунікаційному та електронному обладнанню.
Електрична піч проміжної частоти є одним із найбільших джерел гармонік у навантаженні мережі, оскільки після випрямлення вона перетворюється на проміжну частоту.Гармоніки створять серйозну загрозу безпечній роботі електромережі.Наприклад, гармонійний струм спричинить додаткові високочастотні вихрові втрати заліза в трансформаторі, що призведе до перегріву трансформатора, зменшення вихідного об’єму трансформатора, збільшення шуму трансформатора та серйозну загрозу для терміну служби трансформатора. .Ефект прилипання гармонічних струмів зменшує постійний переріз провідника і збільшує втрати в лінії.Гармонійна напруга впливає на нормальну роботу іншого електрообладнання в мережі, викликаючи помилки в роботі обладнання автоматичного керування та неточну перевірку вимірювань.Гармонійна напруга і струм впливають на нормальну роботу периферійного комунікаційного обладнання;перехідна перенапруга та перехідна перенапруга, викликана гармоніками, пошкоджують ізоляційний шар машин і обладнання, що призводить до трифазних коротких замикань і пошкодження трансформаторів;Гармонійна напруга та величина струму спричинить частковий послідовний резонанс та паралельний резонанс у громадській електромережі, що призведе до великих аварій.У процесі дотримання постійних змін перше, що потрібно отримати від постійного струму, - це джерело живлення прямокутної форми, що еквівалентно суперпозиції гармонік високого порядку.Хоча пізніший контур потребує фільтрації, гармоніки вищого порядку не можуть бути повністю відфільтровані, що є причиною генерації гармонік.
Ми розробили однонастроювані фільтри 5, 7, 11 і 13 разів.До компенсації фільтра коефіцієнт потужності стадії плавлення електричної печі середньої частоти користувача становить 0,91.Після введення в роботу пристрою компенсації фільтра максимальна компенсація становить 0,98 ємності.Після запуску пристрою компенсації фільтра загальна швидкість спотворення напруги (значення КНІ) становить 2,02%.Відповідно до стандарту якості електроенергії GB/GB/T 14549-1993, значення гармоніки напруги (10 кВ) менше 4,0%.Після фільтрації струму 5, 7, 11 і 13 гармонік коефіцієнт фільтрації становить близько 82∽84%, що досягає допустимого значення стандарту нашої компанії.Хороший ефект компенсаційного фільтра.
Тому слід проаналізувати причини появи гармонік і вжити заходів щодо придушення гармонік вищого порядку, що є критично важливим для забезпечення безпечної та економічної роботи енергосистем.
По-перше, причиною є гармоніки проміжної частоти топки
1. Гармоніки генеруються нелінійними навантаженнями, такими як кремнієві керовані випрямлячі, імпульсні джерела живлення тощо. Частота гармонік, що генерується цим навантаженням, є цілим числом, кратним робочій частоті.Наприклад, трифазний шестиімпульсний випрямляч виробляє переважно 5-ту і 7-му гармоніки, тоді як трифазний 12-імпульсний випрямляч виробляє переважно 11-ту і 13-ту гармоніки.
2. Через гармоніки, що генеруються інверторними навантаженнями, такими як печі середньої частоти та інвертори, генеруються не лише інтегральні гармоніки, а й часткові гармоніки, частота яких у два рази перевищує частоту інвертора.Наприклад, піч середньої частоти, що працює на частоті 820 Гц з використанням трифазного шестиімпульсного випрямляча, генерує не тільки 5-ю і 7-му гармоніки, але і дробові гармоніки на частоті 1640 Гц.
Гармоніки співіснують з мережею, оскільки генератори та трансформатори генерують невелику кількість гармонік.
2. Шкідливість гармонік в печі середньої частоти
При використанні печей середньої частоти генерується велика кількість гармонік, що призводить до серйозного гармонічного забруднення електромережі.
1. Вищі гармоніки генеруватимуть імпульсну напругу або струм.Вплив стрибків напруги стосується короткочасного перевищення (низької) напруги системи, тобто миттєвого імпульсу напруги, який не перевищує 1 мілісекунди.Цей імпульс може бути позитивним або негативним, а також мати послідовний або коливальний характер, викликаючи горіння приладу.
2. Гармоніки зменшують передачу та використання електричної енергії та термоелектричного обладнання, створюють вібрацію та шум, старіють його краї, зменшують термін служби та навіть виходять з ладу чи горять.
3. Впливає на обладнання компенсації реактивної потужності системи електропостачання;коли в електромережі є гармоніки, напруга конденсатора зростає після того, як конденсатор підключений, і струм через конденсатор збільшується ще більше, що збільшує втрати потужності конденсатора.Якщо значення імпульсного струму є високим, конденсатор буде перевищувати струм і навантажуватися, що призведе до перегріву конденсатора та прискорення крихкості матеріалу краю.
4. Це зменшить швидкодію та термін служби електрообладнання та збільшить втрати;це безпосередньо впливає на використання потужності та коефіцієнт використання трансформатора.У той же час це також збільшить шум трансформатора та значно скоротить термін служби трансформатора.
5. У зонах з великою кількістю джерел гармонік в електромережі навіть велика кількість поломок внутрішніх і зовнішніх електронних конденсаторів сталася, а конденсатори на підстанції згоріли або спрацювали.
6. Гармоніки також можуть спричинити збій релейного захисту та автоматичного пристрою, що призведе до плутанини у вимірюванні енергії.Це зовнішній вигляд системи живлення.Гармоніки створюють серйозні перешкоди комунікаційному та електронному обладнанню.Тому головним напрямком відповіді стало підвищення якості електроенергії печі середньої частоти.
По-третє, метод гармонічного керування печі проміжної частоти.
1. Поліпшити здатність до короткого замикання загальнодоступної точки підключення електромережі та зменшити гармонійний опір системи.
2. Компенсація гармонічного струму використовує фільтр змінного струму та активний фільтр.
3. Збільште кількість імпульсів перетворювального обладнання, щоб зменшити гармонічний струм.
4. Уникайте резонансу паралельних конденсаторів і проектування індуктивності системи.
5. Високочастотний блокуючий пристрій підключається послідовно до високовольтної лінії електропередачі постійного струму для блокування поширення гармонік високого порядку.
7. Виберіть сприятливий режим підключення трансформатора.
8. Обладнання згруповано для живлення, встановлено фільтруючий пристрій.
По-четверте, обладнання для гармонічного контролю печі проміжної частоти
1. Пасивний фільтруючий пристрій Hongyan.
Пристрій пасивного фільтра Hongyan.Захист - це резистор конденсатора, а пасивний фільтр складається з конденсатора та резистора, з'єднаних послідовно, і регулювання підключено до певної міри.На спеціальній частоті генерується петля з низьким опором, наприклад 250 Гц.Це фільтр п'ятої гармоніки.Метод може компенсувати як гармоніки, так і реактивну потужність і має просту структуру.Однак основним недоліком цього методу є те, що на його компенсацію впливає імпеданс сітки та робочий стан, і його легко резонувати паралельно системі, що призводить до гармонічного посилення, перевантаження та навіть пошкодження рідкого кристала. фільтр.Для навантажень, які сильно відрізняються, легко спричинити недостатню або надмірну компенсацію.Крім того, він може компенсувати лише гармоніки фіксованої частоти, і ефект компенсації не ідеальний.
2. Активне фільтруюче обладнання Hongyan
Активні фільтри викликають гармонічні струми однакової величини та протифазності.Переконайтеся, що струм на стороні джерела живлення є синусоїдальним.Основна концепція полягає у створенні компенсаційного струму з такою ж силою, як гармонічний струм навантаження, і зміна положення, а також зсув компенсаційного струму гармонійним струмом навантаження для очищення імпульсного струму.Це метод усунення гармоній продукту, і ефект фільтрації кращий, ніж пасивні фільтри.
3. Гармонійний протектор Hongyan
Гармонічний захист дорівнює реактивному опору конденсатора.Оскільки імпеданс дуже низький, струм буде протікати тут.Фактично це розділення імпедансу, тому гармонійний струм, що вводиться в систему, в основному вирішується.
Гармонічні протектори зазвичай встановлюються перед делікатним обладнанням.Це високоякісні продукти контролю гармоній, які можуть протистояти впливу стрибків напруги, поглинати в 2–65 разів вищі гармоніки та захищати обладнання.Гармонічне керування системами керування освітленням, комп’ютерами, телевізорами, обладнанням для регулювання швидкості двигунів, джерелами безперебійного живлення, верстатами з ЧПК, випрямлячами, точними приладами та електронними механізмами керування.Усі ці гармоніки, створені нелінійним електричним обладнанням, можуть спричинити збої в самій системі розподілу або в обладнанні, підключеному до системи.Гармонічний захисник може усунути гармоніки в джерелі генерації електроенергії та автоматично усунути гармоніки високого порядку, високочастотний шум, імпульсні сплески, стрибки напруги та інші перешкоди для електричного обладнання.Гармонічний захисник може очищати джерело живлення, захищати електричне обладнання та обладнання для компенсації коефіцієнта потужності, запобігати випадковому спрацюванню захисника, а потім підтримувати безпечну роботу електричного обладнання на високому місці.
Час публікації: 13 квітня 2023 р