Harmonikusok okai közepes frekvenciájú kemencékben és megoldásokban

Hazánk gazdaságának rohamos fejlődésével, különösen a bányászat, az olvasztó és az öntőipar elmúlt években tapasztalt rohamos növekedésével a villamos energia iránti kereslet növekszik.Közülük a közepes frekvenciájú olvasztókemence-egyenirányító berendezés az egyik legnagyobb harmonikus energiatermelő berendezés, de mivel a legtöbb gyártó csökkenti a termékköltségeket, és nem telepít fel harmonikus elnyomási technológiai létesítményeket, a jelenlegi nyilvános elektromos hálózatot erősen szennyezik a harmonikusok, például a párás időjárás.Az impulzusáram csökkenti az elektromágneses energia feldolgozását, átvitelét és felhasználását, túlmelegíti az elektromos berendezéseket, rezgést és zajt okoz, öregíti a szigetelést, lerövidíti az élettartamot, sőt meghibásodást vagy égési sérülést is okoz.A felharmonikusok helyi párhuzamos vagy soros rezonanciát okozhatnak az energiarendszerben, ezáltal kibővítve a harmonikus tartalmat, és a kondenzátorok és egyéb berendezések égését okozhatják.A felharmonikusok a védelmi relék és az automata készülékek hibás működését is okozhatják, és megzavarhatják az energiaméréseket.Az áramrendszeren kívüli felharmonikusok komolyan zavarhatják a kommunikációs berendezéseket és az elektronikus berendezéseket.

A köztes frekvenciájú elektromos kemence az egyik legnagyobb felharmonikus forrás a hálózati terhelésben, mert egyenirányítás után köztes frekvenciává alakul.A harmonikusok súlyosan veszélyeztetik az elektromos hálózat biztonságos működését.Például a harmonikus áram további nagyfrekvenciás örvényvas veszteséget okoz a transzformátorban, ami a transzformátor túlmelegedését, csökkenti a transzformátor kimeneti térfogatát, növeli a transzformátor zaját, és súlyosan veszélyezteti a transzformátor élettartamát. .A harmonikus áramok tapadó hatása csökkenti a vezeték állandó keresztmetszetét és növeli a vezeték veszteségét.A harmonikus feszültség befolyásolja a hálózaton lévő többi elektromos berendezés normál működését, működési hibákat okozva az automatikus vezérlőberendezésekben és pontatlan mérési ellenőrzést okozva.A harmonikus feszültség és áram befolyásolja a perifériás kommunikációs berendezések normál működését;a harmonikusok okozta tranziens túlfeszültség és tranziens túlfeszültség károsítja a gépek és berendezések szigetelőrétegét, ami háromfázisú rövidzárlati hibákat és a transzformátorok károsodását eredményezi;harmonikus feszültség és Az áramerősség részleges soros rezonanciát és párhuzamos rezonanciát okoz a nyilvános villamosenergia-hálózatban, ami súlyos balesetekhez vezethet.Az állandó változásokhoz való ragaszkodás során az egyenáramból elsőként egy négyszöghullámú tápegységet kapunk, ami egyenértékű a magasrendű harmonikusok szuperpozíciójával.A későbbi áramkört ugyan szűrni kell, de a magasrendű harmonikusokat nem lehet teljesen kiszűrni, ez az oka a harmonikusok keletkezésének.

img

 

Egyedül hangolt szűrőket terveztünk 5, 7, 11 és 13 alkalommal.A szűrőkompenzáció előtt a felhasználó köztes frekvenciájú elektromos kemence olvasztási fokozatának teljesítménytényezője 0,91.A szűrőkompenzációs készülék üzembe helyezése után a maximális kompenzáció 0,98 kapacitív.A szűrőkompenzációs eszköz futtatása után a teljes feszültségtorzítás mértéke (THD érték) 2,02%.A GB/GB/T 14549-1993 áramminőségi szabvány szerint a feszültség harmonikus (10KV) értéke kevesebb, mint 4,0%.Az 5., 7., 11. és 13. harmonikus áram szűrése után a szűrési arány kb. 82∽84%, elérve a cégünk szabványának megengedett értékét.Jó kompenzációs szűrőhatás.

Ezért elemeznünk kell a felharmonikusok kialakulásának okait, és intézkedéseket kell hozni a magasrendű harmonikusok elnyomására, ami kulcsfontosságú a villamosenergia-rendszerek biztonságos és gazdaságos működése szempontjából.

Először is, a köztes frekvenciájú kemence harmonikusainak oka
1. A felharmonikusokat nemlineáris terhelések állítják elő, mint például szilícium vezérlésű egyenirányítók, kapcsolóüzemű tápegységek stb. Az e terhelés által generált harmonikus frekvencia a működési frekvencia egész számú többszöröse.Például egy háromfázisú hatimpulzusos egyenirányító főként az 5. és 7., míg egy háromfázisú, 12 impulzusos egyenirányító főként a 11. és 13. harmonikust állítja elő.
2. Az inverterterhelések, például a köztes frekvenciájú kemencék és az inverterek által generált harmonikusok miatt nem csak integrált harmonikusok jönnek létre, hanem töredékharmonikusok is, amelyek frekvenciája kétszerese az inverter frekvenciájának.Például egy köztes frekvenciájú kemence, amely 820 Hz-en működik, háromfázisú hatimpulzusos egyenirányítóval, nemcsak 5. és 7. felharmonikusokat generál, hanem töredékharmonikusokat is 1640 Hz-en.
A felharmonikusok együtt léteznek a hálózattal, mert a generátorok és a transzformátorok kis mennyiségű harmonikust állítanak elő.
2. Harmonikusok károsodása köztes frekvenciájú kemencében

A köztes frekvenciájú kemencék használatakor nagyszámú harmonikus keletkezik, ami az elektromos hálózat súlyos harmonikus szennyezéséhez vezet.
1. A magasabb harmonikusok túlfeszültséget vagy áramot generálnak.A túlfeszültség a rendszer rövid távú túlfeszültségére (alacsony) feszültségére vonatkozik, azaz a feszültség pillanatnyi impulzusára, amely nem haladja meg az 1 milliszekundumot.Ez az impulzus lehet pozitív vagy negatív, és lehet sorozatos vagy oszcilláló jellegű, ami a készülék égését okozhatja.
2. A harmonikusok csökkentik az elektromos energia és a termoelektromos berendezések átvitelét és felhasználását, rezgést és zajt keltenek, éleit öregítik, élettartamukat csökkentik, sőt meghibásodnak vagy égnek.
3. Befolyásolja az áramellátó rendszer meddőteljesítmény-kompenzáló berendezéseit;Ha az elektromos hálózatban harmonikusok vannak, a kondenzátor feszültsége a kondenzátor behelyezése után megnő, és a kondenzátoron áthaladó áram még tovább nő, ami növeli a kondenzátor teljesítményveszteségét.Ha az impulzusáram tartalom magas, a kondenzátor túláram lesz és terhelődik, ami túlmelegíti a kondenzátort és felgyorsítja a peremanyag ridegségét.
4. Ez csökkenti az elektromos berendezések sebességét és élettartamát, és növeli a veszteséget;közvetlenül befolyásolja a transzformátor használati kapacitását és kihasználtságát.Ugyanakkor növeli a transzformátor zaját és nagymértékben lerövidíti a transzformátor élettartamát.
5. Azokon a területeken, ahol az elektromos hálózatban sok felharmonikus forrás található, még a belső és külső elektronikai kondenzátorok nagy számban is meghibásodtak, és az alállomás kondenzátorai leégtek vagy leoldottak.
6. A felharmonikusok relévédelmet és automatikus eszközhibát is okozhatnak, ami zavart okozhat az energiamérésben.Ez az elektromos rendszer külseje.A felharmonikusok komoly interferenciát okoznak a kommunikációs berendezésekben és az elektronikus berendezésekben.Ezért a középfrekvenciás kemence energiaminőségének javítása lett a válasz fő fókusza.

Három, köztes frekvenciájú kemence harmonikus szabályozási módszer.
1. Az elektromos hálózat nyilvános csatlakozási pontjának rövidzárlati kapacitásának javítása és a rendszer harmonikus impedanciájának csökkentése.
2. A harmonikus áramkompenzáció AC szűrőt és aktív szűrőt alkalmaz.
3. Növelje az átalakító berendezés impulzusszámát a harmonikus áram csökkentése érdekében.
4. Kerülje el a párhuzamos kondenzátorok rezonanciáját és a rendszerinduktivitás tervezését.
5. A nagyfrekvenciás blokkoló berendezés sorba van kötve a nagyfeszültségű egyenáramú átviteli vonalon, hogy megakadályozza a nagyrendű harmonikusok terjedését.
7. Válassza ki a kedvező transzformátor bekötési módot.
8. A berendezéseket tápellátásra csoportosítják, szűrőberendezést szerelnek fel.

Négy, közepes frekvenciájú kemence harmonikus vezérlő berendezés
1. Hongyan passzív szűrőeszköz.

img-1

 

Hongyan passzív szűrőeszköz.A védelem egy kondenzátor soros ellenállás, a passzív szűrő pedig egy kondenzátorból és egy soros ellenállásból áll, és a beállítás bizonyos mértékig be van kötve.Egy speciális frekvencián alacsony impedanciájú hurok jön létre, például 250 Hz.Ez egy ötödik harmonikus szűrő.A módszer a harmonikusokat és a meddőteljesítményt egyaránt képes kompenzálni, szerkezete egyszerű.Ennek a módszernek azonban az a fő hátránya, hogy kompenzációját befolyásolja a rács impedanciája és a működési állapot, és könnyű a rendszerrel párhuzamosan rezonálni, ami harmonikus erősítést, túlterhelést és akár a folyadékkristály károsodását is eredményezi. szűrő.A nagymértékben változó terheléseknél könnyen előfordulhat alul- vagy túlkompenzáció.Ezenkívül csak a rögzített frekvenciájú harmonikusokat tudja kompenzálni, és a kompenzációs hatás nem ideális.
2. Hongyan aktív szűrőberendezés

img-2

Az aktív szűrők azonos nagyságú és ellenfázisú harmonikus áramokat okoznak.Győződjön meg arról, hogy a tápoldali áram szinuszhullámú.Az alapkoncepció a terhelési harmonikus árammal azonos erősségű kompenzációs áram létrehozása és a helyzet megfordítása, valamint a kompenzációs áram kiegyenlítése a terhelési harmonikus árammal az impulzusáram törlése érdekében.Ez egy termékharmonikus kiküszöbölési módszer, és a szűrőhatás jobb, mint a passzív szűrőké.
3. Hongyan Harmonic Protector

img-3

 

A harmonikus védő egyenlő a kondenzátor soros reaktanciájával.Mivel az impedancia nagyon alacsony, az áram itt fog folyni.Ez tulajdonképpen impedancia-leválasztás, tehát a rendszerbe injektált harmonikus áram alapvetően megoldott.

A harmonikus védőket általában kényes berendezések elé szerelik fel.Kiváló minőségű harmonikus szabályozó termékek, amelyek ellenállnak a túlfeszültségnek, 2–65-ször nagyobb harmonikusokat nyelnek el, és védik a berendezéseket.Világításvezérlő rendszerek, számítógépek, televíziók, motorfordulatszám-szabályozó berendezések, szünetmentes tápegységek, CNC szerszámgépek, egyenirányítók, precíziós műszerek és elektronikus vezérlőmechanizmusok harmonikus vezérlése.Mindezek a nemlineáris elektromos berendezések által generált harmonikusok meghibásodást okozhatnak magában az elosztórendszerben vagy a rendszerhez csatlakoztatott berendezésekben.A harmonikus védő képes kiküszöbölni a felharmonikusokat az áramforrásnál, és automatikusan kiküszöböli a magas rendű harmonikusokat, a nagyfrekvenciás zajokat, az impulzuscsúcsokat, a túlfeszültségeket és az elektromos berendezések egyéb zavarait.A harmonikus védő megtisztíthatja az áramellátást, megvédheti az elektromos berendezéseket és a teljesítménytényező-kompenzáló berendezéseket, megakadályozhatja a védő véletlen kioldását, majd fenntarthatja az elektromos berendezések biztonságos működését a magasban.


Feladás időpontja: 2023.04.13