В связи с бурным развитием экономики нашей страны, особенно бурным ростом горнодобывающей, плавильной и литейной промышленности в последние годы, потребность в электроэнергии возрастает.Среди них оборудование для ректификации плавильных печей промежуточной частоты является одним из крупнейших устройств для выработки гармонической энергии, но поскольку большинство производителей снижают себестоимость продукции и не устанавливают технологические средства подавления гармоник, текущая общественная электросеть сильно загрязнена гармониками, такими как туманная погода.Импульсный ток снижает обработку, передачу и использование электромагнитной энергии, перегревает электрооборудование, вызывает вибрацию и шум, старит изоляцию, сокращает срок службы и даже вызывает выход из строя или ожоги.Гармоники могут вызывать локальный параллельный резонанс или последовательный резонанс энергосистемы, тем самым увеличивая содержание гармоник и вызывая возгорание конденсаторов и другого оборудования.Гармоники также могут вызывать неправильную работу реле защиты и автоматических устройств и мешать измерениям энергии.Гармоники вне энергосистемы могут серьезно влиять на работу коммуникационного 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 угрожают безопасной работе электросети.Например, гармонический ток вызовет дополнительные высокочастотные вихревые потери в железе в трансформаторе, что вызовет перегрев трансформатора, уменьшит выходной объем трансформатора, увеличит шум трансформатора и серьезно поставит под угрозу срок службы трансформатора. .Эффект прилипания 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 оборудования автоматического управления и неточную проверку измерений.Гармоники напряжения и тока влияют на нормальную работу периферийного оборудования связи;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 вызовет частичный последовательный резонанс и параллельный резонанс в электросети общего пользования, что приведет к крупным авариям.В процессе соблюдения постоянных изменений первое, что можно получить от постоянного тока, — это источник питания прямоугольной формы, что эквивалентно суперпозиции высших гармоник.Хотя более поздняя схема нуждается в фильтрации, гармоники высокого порядка не могут быть полностью отфильтрованы, что является причиной генерации гармоник.
Мы разработали однократные фильтры 5, 7, 11 и 13 крат.До компенсации фильтра коэффициент мощности плавильной ступени пользовательской электропечи промежуточной частоты составляет 0,91.После ввода в действие устройства компенсации фильтра максимальная компенсация составляет 0,98 емкостной.После запуска устройства компенсации фильтра общая скорость искажения напряжения (значение THD) составляет 2,02%.Согласно стандарту качества электроэнергии GB/GB/T 14549-1993, значение гармоники напряжения (10 кВ) составляет менее 4,0%.После фильтрации 5-й, 7-й, 11-й и 13-й гармоник тока скорость фильтрации составляет около 82∽84%, достигая допустимого значения стандарта нашей компании.Хороший эффект компенсационного фильтра.
Поэтому необходимо проанализировать причины возникновения гармоник и принять меры по подавлению высших гармоник, что имеет решающее значение для обеспечения безопасной и экономичной работы энергосистем.
Во-первых, причина гармоник печи промежуточной частоты
1. Гармоники генерируются нелинейными нагрузками, такими как кремниевые выпрямители, импульсные источники питания и т. д. Частота гармоник, генерируемая этой нагрузкой, является целым кратным рабочей частоты.Например, трехфазный шестипульсный выпрямитель в основном производит 5-ю и 7-ю гармоники, а трехфазный 12-пульсный выпрямитель в основном производит 11-ю и 13-ю гармоники.
2. Из-за гармоник, генерируемых нагрузками инвертора, 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 использованием трехфазного шестиимпульсного выпрямителя, генерирует не только 5-ю и 7-ю гармоники, но и дробные гармоники на частоте 1640 Гц.
Гармоники сосуществуют с сетью, потому что генераторы и трансформаторы генерируют небольшое количество гармоник.
2. Вред гармоник в печи промежуточной частоты
При использовании печей промежуточной частоты генерируется большое количество гармоник, что приводит к серьезному гармоническому загрязнению электросети.
1. Высшие гармоники будут генерировать импульсное напряжение или ток.Импульсное воздействие относится к кратковременному повышенному (пониженному) напряжению системы, то есть к мгновенным импульсам напряжения, не превышающим 1 миллисекунду.Этот импульс может быть положительным или отрицательным, иметь последовательный или колебательный характер, вызывая возгорание прибора.
2. Гармоники снижают передачу и использование электрической энергии и термоэлектрического оборудования, создают вибрацию и шум, вызывают старение его кромок, сокращение срока службы и даже выход из строя или возгорание.
3. влияет на оборудование компенсации реактивной мощности системы электроснабжения;при наличии гармоник в электросети напряжение конденсатора увеличивается после его включения, а ток через конденсатор увеличивается еще больше, что увеличивает потери мощности конденсатора.Если содержание импульсного тока высокое, конденсатор будет перегружен по току и будет нагружен, что приведет к перегреву конденсатора и ускорению охрупчивания материала кромки.
4. Это снизит быстродействие и срок службы электрооборудования и увеличит потери;это напрямую влияет на использование мощности и коэффициент использования трансформатора.В то же время это также увеличит шум трансформатора и значительно сократит срок службы трансформатора.
5. В районах с большим количеством источников гармоник в электросети происходило даже большое количество пробоев внутренних и внешних электронных конденсаторов, а конденсаторы на подстанции сгорали или отключались.
6. Гармоники также могут вызывать отказы релейной защиты и автоматических устройств, что приводит к путанице при измерении энергии.Это внешний вид системы питания.Гармоники вызывают серьезные помехи в коммуникационном и электронном оборудовании.Таким образом, улучшение качества электроэнергии печи промежуточной частоты стало основным направлением ответных мер.
В-третьих, метод контроля гармоник печи промежуточной частоты.
1. Улучшить способность к короткому замыканию точки общего подключения к электросети и уменьшить гармонический импеданс системы.
2. Компенсация гармонического тока использует фильтр переменного тока и активный фильтр.
3. Увеличьте количество импульсов преобразователя, чтобы уменьшить гармонический ток.
4. Избегайте резонанса параллельных конденсаторов и конструкции индуктивности системы.
5. Высокочастотное блокирующее устройство включено последовательно в высоковольтную линию передачи постоянного тока для блокировки распространения высших гармоник.
7. Выберите подходящий режим подключения трансформатора.
8. Оборудование сгруппировано по электропитанию, установлено фильтрующее устройство.
Четыре, оборудование контроля гармоник печи промежуточной частоты
1. Устройство пассивного фильтра Hongyan.
Устройство пассивной фильтрации Hongyan.Защита представляет собой последовательный резистор конденсатора, а пассивный фильтр состоит из последовательно соединенных конденсатора и резистора, а регулировка связана в определенной степени.На специальной частоте создается петля с низким импедансом, например, 250 Гц.Это фильтр пятой гармоники.Метод может 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.Для нагрузок, которые сильно различаются, легко вызвать недостаточную или чрезмерную компенсацию.Кроме того, он может компенсировать только гармоники фиксированной частоты, и эффект компенсации не идеален.
2. Активное фильтрующее оборудование Hongyan
Активные фильтры вызывают гармонические токи одинаковой величины и противофазы.Убедитесь, что ток на стороне источника питания имеет синусоидальную форму.Основная концепция заключается в создании компенсационного тока той же силы, что и гармонический ток нагрузки, и обратном положении, а также смещении компенсационного тока с гармоническим током нагрузки для устранения импульсного тока.Это метод устранения гармоник продукта, и эффект фильтрации лучше, чем у пассивных фильтров.
3. Гармонический защитник Хонъян
Защита от гармоник равна последовательному реактивному сопротивлению конденсатора.Поскольку импеданс очень низкий, ток будет течь здесь.На самом деле это разделение по импедансу, поэтому гармонический ток, введенный в систему, в основном разрешается.
Гармоники обычно устанавливаются перед хрупким оборудованием.Это высококачественные продукты для контроля гармоник, которые могут выдерживать импульсные перенапряжения, поглощать в 2–65 раз более высокие гармоники и защищать оборудование.Гармонический контроль систем управления освещением, компьютеров, телевизоров, аппаратуры управления скоростью вращения электродвигателей, источников бесперебойного питания, станков с ЧПУ, выпрямителей, прецизионных приборов и электронных механизмов управления.Все эти гармоники, генерируемые нелинейным электрическим оборудованием, могут вызывать сбои в самой системе распределения или в оборудовании, подключенном к системе.Устройство защиты от гармоник может устранять гармоники в источнике выработки электроэнергии и автоматически устранять гармоники высокого порядка, высокочастотный шум, пики импульсов, скачки напряжения и другие помехи в электрооборудовании.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 электрооборудования на возвышенности.
Время публикации: 13 апреля 2023 г.