В условиях быстрого развития экономики нашей страны, особенно быстрого роста горнодобывающей, металлургической и литейной промышленности в последние годы, спрос на электроэнергию увеличивается.Среди них оборудование для выпрямления плавильных печей промежуточной частоты является одним из крупнейших устройств для выработки гармонической энергии, но поскольку большинство производителей снижают затраты на продукцию и не устанавливают средства подавления гармоник, нынешняя общественная электросеть сильно загрязнена гармониками, такими как дымка.Импульсный ток снижает обработку, передачу и использование электромагнитной энергии, перегревает электрооборудование, вызывает вибрацию и шум, старит изоляцию, сокращает срок службы и даже приводит к поломкам или ожогам.Гармоники могут вызвать локальный параллельный или последовательный резонанс энергосистемы, тем самым расширяя содержание гармоник и вызывая возгорание конденсаторов и другого оборудования.Гармоники также могут стать причиной неправильной работы защитных реле и автоматических устройств и сбить с толку измерения энергии.Гармоники за пределами энергосистемы могут серьезно влиять на работу оборудования связи и электронного оборудования.
Электропечь промежуточной частоты является одним из крупнейших источников гармоник в нагрузке сети, поскольку после выпрямления она преобразуется в промежуточную частоту.Гармоники серьезно поставят под угрозу безопасную работу энергосистемы.Например, гармонический ток вызовет дополнительные высокочастотные вихревые потери в трансформаторе, что приведет к перегреву трансформатора, уменьшению выходной мощности трансформатора, увеличению шума трансформатора и серьезной угрозе сроку службы трансформатора. .Прилипающий эффект гармонических токов уменьшает постоянное сечение проводника и увеличивает потери в линии.Гармоническое напряжение влияет на нормальную работу другого электрооборудования в сети, вызывая ошибки в работе аппаратуры автоматического регулирования и неточную проверку измерений.Гармоническое напряжение и ток влияют на нормальную работу периферийного коммуникационного оборудования;переходные перенапряжения и переходные перенапряжения, вызванные гармониками, повреждают изоляционный слой машин и оборудования, что приводит к трехфазным коротким замыканиям и повреждению трансформаторов;Гармоническое напряжение и величина тока вызовут частичный последовательный и параллельный резонанс в общественной электросети, что приведет к серьезным авариям.В процессе соблюдения постоянных изменений первое, что нужно получить от постоянного тока, — это источник питания прямоугольных импульсов, что эквивалентно суперпозиции гармоник высокого порядка.Хотя более позднюю схему необходимо фильтровать, гармоники высокого порядка не могут быть полностью отфильтрованы, что и является причиной генерации гармоник.
Мы спроектировали однонастраиваемые фильтры 5, 7, 11 и 13 раз.До компенсации фильтра коэффициент мощности стадии плавки пользовательской электропечи средней частоты составляет 0,91.После ввода в эксплуатацию устройства компенсации фильтра максимальная компенсация составляет 0,98 емкостной.После запуска устройства компенсации фильтра общий коэффициент искажения напряжения (значение THD) составляет 2,02%.Согласно стандарту качества электроэнергии GB/GB/T 14549-1993, значение гармоник напряжения (10 кВ) составляет менее 4,0%.После фильтрации тока 5-й, 7-й, 11-й и 13-й гармоник степень фильтрации составляет около 82–84%, что соответствует допустимому значению стандарта нашей компании.Хороший эффект компенсационного фильтра.
Поэтому необходимо проанализировать причины возникновения гармоник и принять меры по подавлению гармоник высших порядков, что имеет решающее значение для обеспечения безопасной и экономичной эксплуатации энергосистем.
Во-первых, причина гармоник печи промежуточной частоты.
1. Гармоники генерируются нелинейными нагрузками, такими как кремниевые управляемые выпрямители, импульсные источники питания и т. д. Частота гармоник, генерируемая этой нагрузкой, является целым кратным рабочей частоты.Например, трехфазный шестипульсный выпрямитель производит в основном 5-ю и 7-ю гармоники, а трехфазный 12-пульсный выпрямитель - в основном 11-ю и 13-ю гармоники.
2. Из-за гармоник, генерируемых инверторными нагрузками, такими как печи промежуточной частоты и инверторы, генерируются не только интегральные гармоники, но и дробные гармоники, частота которых в два раза превышает частоту инвертора.Например, печь промежуточной частоты, работающая на частоте 820 Гц, с помощью трехфазного шестипульсного выпрямителя генерирует не только 5-ю и 7-ю гармоники, но и дробные гармоники на частоте 1640 Гц.
Гармоники сосуществуют с сетью, поскольку генераторы и трансформаторы генерируют небольшое количество гармоник.
2. Вред гармоник в печи средней частоты.
При использовании печей средней частоты генерируется большое количество гармоник, что приводит к серьезному гармоническому загрязнению электросети.
1. Высшие гармоники вызывают перенапряжение или ток.Под импульсным воздействием понимается кратковременное повышенное (низкое) напряжение системы, то есть мгновенный импульс напряжения, не превышающий 1 миллисекунды.Этот импульс может быть положительным или отрицательным, а также может иметь последовательный или колебательный характер, вызывая возгорание прибора.
2. Гармоники ухудшают передачу и использование электрической энергии и термоэлектрического оборудования, создают вибрацию и шум, приводят к старению его кромок, сокращению срока службы и даже к выходу из строя или возгоранию.
3. Влияет на оборудование компенсации реактивной мощности системы электроснабжения;при наличии гармоник в электросети напряжение конденсатора увеличивается после включения конденсатора, а ток через конденсатор увеличивается еще больше, что увеличивает потери мощности конденсатора.Если содержание импульсного тока велико, конденсатор будет перегружен по току и нагружен, что приведет к перегреву конденсатора и ускорению охрупчивания материала кромки.
4. Это снизит скорость и срок службы электрооборудования и увеличит потери;это напрямую влияет на мощность использования и коэффициент использования трансформатора.В то же время это также увеличит шум трансформатора и значительно сократит срок его службы.
5. В районах с большим количеством источников гармоник в электросети возникало даже большое количество пробоев внутренних и внешних электронных конденсаторов, а на подстанции сгорали или отключались конденсаторы.
6. Гармоники также могут вызвать отказ релейной защиты и автоматического устройства, что приведет к путанице в измерении энергии.Это внешний вид энергосистемы.Гармоники вызывают серьезные помехи в работе оборудования связи и электронного оборудования.Поэтому улучшение качества электроэнергии печи промежуточной частоты стало основным направлением реагирования.
Третий метод гармонического управления печью промежуточной частоты.
1. Улучшите устойчивость к короткому замыканию общественной точки подключения электросети и уменьшите гармонический импеданс системы.
2. Компенсация гармонического тока использует фильтр переменного тока и активный фильтр.
3. Увеличьте количество импульсов преобразовательного оборудования, чтобы уменьшить гармонический ток.
4. Избегайте резонанса параллельных конденсаторов и конструкции индуктивности системы.
5. Устройство высокочастотной блокировки включено последовательно в линию передачи постоянного тока высокого напряжения для блокировки распространения гармоник высокого порядка.
7. Выберите подходящий режим подключения трансформатора.
8. Оборудование группируется по электропитанию и устанавливается фильтрующее устройство.
Четыре, оборудование для контроля гармоник печи промежуточной частоты
1. Пассивное фильтрующее устройство Hongyan.
Пассивное фильтрующее устройство Hongyan.Защита представляет собой последовательный конденсаторный резистор, а пассивный фильтр состоит из последовательно соединенных конденсатора и резистора, и регулировка в определенной степени подключена.На специальной частоте генерируется контур с низким импедансом, например 250 Гц.Это фильтр пятой гармоники.Метод позволяет компенсировать как гармоники, так и реактивную мощность и имеет простую структуру.Однако основным недостатком этого метода является то, что на его компенсацию влияет импеданс сетки и рабочее состояние, и он легко резонирует параллельно с системой, что приводит к усилению гармоник, перегрузке и даже повреждению жидкого кристалла. фильтр.При сильно различающихся нагрузках легко вызвать недокомпенсацию или сверхкомпенсацию.Кроме того, он может компенсировать только гармоники фиксированной частоты, и эффект компенсации не идеален.
2. Активное фильтрующее оборудование Hongyan.
Активные фильтры вызывают гармонические токи равной величины и противофазные.Убедитесь, что ток на стороне источника питания имеет синусоидальную форму.Основная концепция состоит в том, чтобы создать компенсационный ток той же силы, что и ток гармоник нагрузки, изменить положение и компенсировать ток компенсации гармоническим током нагрузки, чтобы очистить импульсный ток.Это метод устранения гармоник продукта, и эффект фильтрации лучше, чем у пассивных фильтров.
3. Хунъянь Гармонический Защитник
Защита от гармоник равна реактивному сопротивлению последовательного конденсатора.Поскольку сопротивление очень низкое, ток будет течь здесь.На самом деле это разделение по импедансу, поэтому гармонический ток, попадающий в систему, в основном устраняется.
Защита от гармоник обычно устанавливается перед чувствительным оборудованием.Это высококачественные продукты для контроля гармоник, которые могут противостоять импульсным воздействиям, поглощать гармоники в 2–65 раз выше и защищать оборудование.Гармоническое управление системами управления освещением, компьютерами, телевизорами, аппаратурой регулирования скорости двигателей, источниками бесперебойного питания, станками с ЧПУ, выпрямителями, прецизионными приборами и электронными механизмами управления.Все эти гармоники, генерируемые нелинейным электрооборудованием, могут вызвать сбои в самой распределительной системе или в оборудовании, подключенном к системе.Устройство защиты от гармоник может устранять гармоники в источнике электропитания и автоматически устранять гармоники высокого порядка, высокочастотный шум, импульсные всплески, скачки напряжения и другие помехи в электрическом оборудовании.Устройство защиты от гармоник может очищать источник питания, защищать электрооборудование и оборудование для компенсации коэффициента мощности, предотвращать случайное срабатывание устройства защиты, а затем поддерживать безопасную работу электрического оборудования на возвышенностях.
Время публикации: 13 апреля 2023 г.