Αιτίες αρμονικών σε φούρνους και λύσεις μέσης συχνότητας

Με τη ραγδαία ανάπτυξη της οικονομίας της χώρας μας, ιδιαίτερα τη ραγδαία ανάπτυξη των βιομηχανιών εξόρυξης, χύτευσης και χύτευσης τα τελευταία χρόνια, η ζήτηση για ηλεκτρική ενέργεια αυξάνεται.Μεταξύ αυτών, ο εξοπλισμός διόρθωσης κλιβάνου τήξης ενδιάμεσης συχνότητας είναι ένας από τους μεγαλύτερους εξοπλισμούς παραγωγής αρμονικής ενέργειας, αλλά επειδή οι περισσότεροι κατασκευαστές μειώνουν το κόστος των προϊόντων και δεν εγκαθιστούν εγκαταστάσεις τεχνολογίας καταστολής αρμονικών, το τρέχον δημόσιο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας μολύνεται σοβαρά από αρμονικές όπως η ομίχλη.Το παλμικό ρεύμα μειώνει την επεξεργασία, τη μετάδοση και τη χρήση της ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας, υπερθερμαίνει τον ηλεκτρικό εξοπλισμό, προκαλεί κραδασμούς και θόρυβο, γερνά τη μόνωση, μειώνει τη διάρκεια ζωής και προκαλεί ακόμη και αστοχία ή εγκαύματα.Οι αρμονικές μπορούν να προκαλέσουν τοπικό παράλληλο συντονισμό ή συντονισμό σειράς του συστήματος ισχύος, επεκτείνοντας έτσι το περιεχόμενο αρμονικών και προκαλώντας την καύση πυκνωτών και άλλου εξοπλισμού.Τα αρμονικά μπορούν επίσης να προκαλέσουν κακή λειτουργία των ρελέ προστασίας και των αυτόματων συσκευών και να προκαλέσουν σύγχυση στις μετρήσεις ενέργειας.Οι αρμονικές εκτός του συστήματος ισχύος μπορούν να επηρεάσουν σοβαρά τον εξοπλισμό επικοινωνίας και τον ηλεκτρονικό εξοπλισμό.

Ο ηλεκτρικός κλίβανος ενδιάμεσης συχνότητας είναι μια από τις μεγαλύτερες αρμονικές πηγές στο φορτίο του δικτύου, επειδή μετατρέπεται σε ενδιάμεση συχνότητα μετά την ανόρθωση.Τα αρμονικά θα θέσουν σε σοβαρό κίνδυνο την ασφαλή λειτουργία του ηλεκτρικού δικτύου.Για παράδειγμα, το αρμονικό ρεύμα θα προκαλέσει πρόσθετη απώλεια σιδήρου υψηλής συχνότητας στον μετασχηματιστή, η οποία θα προκαλέσει την υπερθέρμανση του μετασχηματιστή, τη μείωση του όγκου εξόδου του μετασχηματιστή, την αύξηση του θορύβου του μετασχηματιστή και θα θέσει σε σοβαρό κίνδυνο τη διάρκεια ζωής του μετασχηματιστή .Το φαινόμενο κολλήματος των αρμονικών ρευμάτων μειώνει τη σταθερή διατομή του αγωγού και αυξάνει την απώλεια της γραμμής.Η αρμονική τάση επηρεάζει την κανονική λειτουργία άλλου ηλεκτρικού εξοπλισμού στο δίκτυο, προκαλώντας λειτουργικά σφάλματα στον εξοπλισμό αυτόματου ελέγχου και ανακριβή επαλήθευση μέτρησης.Η αρμονική τάση και ρεύμα επηρεάζουν την κανονική λειτουργία του περιφερειακού εξοπλισμού επικοινωνίας.η παροδική υπέρταση και η παροδική υπέρταση που προκαλείται από αρμονικές βλάπτουν το μονωτικό στρώμα των μηχανημάτων και του εξοπλισμού, με αποτέλεσμα τριφασικά σφάλματα βραχυκυκλώματος και ζημιά στους μετασχηματιστές.αρμονική τάση και Η ποσότητα του ρεύματος θα προκαλέσει μερικό συντονισμό σειράς και παράλληλο συντονισμό στο δημόσιο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας, με αποτέλεσμα μεγάλα ατυχήματα.Κατά τη διαδικασία της τήρησης συνεχών αλλαγών, το πρώτο πράγμα που πρέπει να αποκτήσετε από το DC είναι μια τροφοδοσία τετραγωνικού κύματος, η οποία ισοδυναμεί με την υπέρθεση αρμονικών υψηλής τάξης.Αν και το μεταγενέστερο κύκλωμα πρέπει να φιλτραριστεί, οι αρμονικές υψηλής τάξης δεν μπορούν να φιλτραριστούν πλήρως, γεγονός που είναι ο λόγος για τη δημιουργία αρμονικών.

img

 

Σχεδιάσαμε φίλτρα μονής ρύθμισης 5, 7, 11 και 13 φορές.Πριν από την αντιστάθμιση του φίλτρου, ο συντελεστής ισχύος του σταδίου τήξης του ηλεκτρικού κλιβάνου ενδιάμεσης συχνότητας του χρήστη είναι 0,91.Αφού τεθεί σε λειτουργία η συσκευή αντιστάθμισης φίλτρου, η μέγιστη αντιστάθμιση είναι 0,98 χωρητική.Μετά τη λειτουργία της συσκευής αντιστάθμισης φίλτρου, ο συνολικός ρυθμός παραμόρφωσης τάσης (τιμή THD) είναι 2,02%.Σύμφωνα με το πρότυπο ποιότητας ισχύος GB/GB/T 14549-1993, η τιμή αρμονικής τάσης (10KV) είναι μικρότερη από 4,0%.Μετά το φιλτράρισμα του 5ου, 7ου, 11ου και 13ου αρμονικού ρεύματος, ο ρυθμός φιλτραρίσματος είναι περίπου 82∽84%, φτάνοντας την επιτρεπόμενη τιμή του προτύπου της εταιρείας μας.Καλό εφέ φίλτρου αντιστάθμισης.

Ως εκ τούτου, θα πρέπει να αναλύσουμε τις αιτίες των αρμονικών και να λάβουμε μέτρα για την καταστολή των αρμονικών υψηλής τάξης, κάτι που είναι κρίσιμο για τη διασφάλιση της ασφαλούς και οικονομικής λειτουργίας των συστημάτων ισχύος.

Πρώτον, η αιτία των αρμονικών του κλιβάνου ενδιάμεσης συχνότητας
1. Οι αρμονικές παράγονται από μη γραμμικά φορτία, όπως ανορθωτές ελεγχόμενου πυριτίου, τροφοδοτικά μεταγωγής κ.λπ. Η αρμονική συχνότητα που δημιουργείται από αυτό το φορτίο είναι ακέραιο πολλαπλάσιο της συχνότητας λειτουργίας.Για παράδειγμα, ένας τριφασικός εξαπαλμικός ανορθωτής παράγει κυρίως την 5η και 7η αρμονική, ενώ ένας τριφασικός ανορθωτής 12 παλμών παράγει κυρίως την 11η και 13η αρμονική.
2. Λόγω των αρμονικών που δημιουργούνται από φορτία μετατροπέα, όπως φούρνοι ενδιάμεσης συχνότητας και μετατροπείς, δεν παράγονται μόνο ενσωματωμένες αρμονικές, αλλά και κλασματικές αρμονικές των οποίων η συχνότητα είναι διπλάσια από τη συχνότητα του μετατροπέα.Για παράδειγμα, ένας κλίβανος ενδιάμεσης συχνότητας που λειτουργεί στα 820 Hz χρησιμοποιώντας έναν τριφασικό εξαπαλμικό ανορθωτή παράγει όχι μόνο 5η και 7η αρμονική, αλλά και κλασματικές αρμονικές στα 1640 Hz.
Οι αρμονικές συνυπάρχουν με το πλέγμα επειδή οι γεννήτριες και οι μετασχηματιστές παράγουν μικρές ποσότητες αρμονικών.
2. Βλάβη αρμονικών σε κλίβανο ενδιάμεσης συχνότητας

Κατά τη χρήση κλιβάνων ενδιάμεσης συχνότητας, παράγεται μεγάλος αριθμός αρμονικών, γεγονός που οδηγεί σε σοβαρή αρμονική ρύπανση του ηλεκτρικού δικτύου.
1. Οι υψηλότερες αρμονικές θα δημιουργήσουν υπερτάση ή ρεύμα.Η κρούση υπέρτασης αναφέρεται στη βραχυπρόθεσμη υπερ (χαμηλή) τάση του συστήματος, δηλαδή στον στιγμιαίο παλμό τάσης που δεν υπερβαίνει το 1 χιλιοστό του δευτερολέπτου.Αυτός ο παλμός μπορεί να είναι θετικός ή αρνητικός και μπορεί να έχει σειριακή ή ταλαντευτική φύση, προκαλώντας το κάψιμο της συσκευής.
2. Τα αρμονικά μειώνουν τη μετάδοση και τη χρήση της ηλεκτρικής ενέργειας και του θερμοηλεκτρικού εξοπλισμού, δημιουργούν κραδασμούς και θόρυβο, παλαιώνουν τις άκρες τους, μειώνουν τη διάρκεια ζωής, ακόμη και δυσλειτουργία ή καύση.
3. Επηρεάζει τον εξοπλισμό αντιστάθμισης άεργου ισχύος του συστήματος τροφοδοσίας.όταν υπάρχουν αρμονικές στο ηλεκτρικό δίκτυο, η τάση του πυκνωτή αυξάνεται μετά την τοποθέτηση του πυκνωτή και το ρεύμα μέσω του πυκνωτή αυξάνεται ακόμη περισσότερο, γεγονός που αυξάνει την απώλεια ισχύος του πυκνωτή.Εάν η περιεκτικότητα σε παλμικό ρεύμα είναι υψηλή, ο πυκνωτής θα είναι υπερβολικά ρεύμα και θα φορτιστεί, γεγονός που θα υπερθερμάνει τον πυκνωτή και θα επιταχύνει την ευθραυστότητα του υλικού ακμών.
4. Αυτό θα μειώσει την ταχύτητα και τη διάρκεια ζωής του ηλεκτρικού εξοπλισμού και θα αυξήσει τις απώλειες.επηρεάζει άμεσα την ικανότητα χρήσης και τον ρυθμό χρήσης του μετασχηματιστή.Ταυτόχρονα, θα αυξήσει επίσης τον θόρυβο του μετασχηματιστή και θα μειώσει σημαντικά τη διάρκεια ζωής του μετασχηματιστή.
5. Σε περιοχές με πολλές αρμονικές πηγές στο ηλεκτρικό δίκτυο, σημειώθηκε ακόμη και ένας μεγάλος αριθμός βλαβών εσωτερικών και εξωτερικών ηλεκτρονικών πυκνωτών, και οι πυκνωτές στον υποσταθμό κάηκαν ή απενεργοποιήθηκαν.
6. Τα αρμονικά μπορούν επίσης να προκαλέσουν προστασία ρελέ και αυτόματη αστοχία της συσκευής, με αποτέλεσμα τη σύγχυση στη μέτρηση της ενέργειας.Αυτό είναι το εξωτερικό του συστήματος ισχύος.Τα αρμονικά προκαλούν σοβαρές παρεμβολές στον εξοπλισμό επικοινωνίας και τον ηλεκτρονικό εξοπλισμό.Ως εκ τούτου, η βελτίωση της ποιότητας ισχύος του κλιβάνου ενδιάμεσης συχνότητας έχει γίνει το κύριο επίκεντρο της απόκρισης.

Τρεις, μέθοδος αρμονικού ελέγχου κλιβάνου ενδιάμεσης συχνότητας.
1. Βελτιώστε την ικανότητα βραχυκυκλώματος του δημόσιου σημείου σύνδεσης του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας και μειώστε την αρμονική αντίσταση του συστήματος.
2. Η αντιστάθμιση αρμονικού ρεύματος υιοθετεί το φίλτρο AC και το ενεργό φίλτρο.
3. Αυξήστε τον αριθμό παλμών του εξοπλισμού του μετατροπέα για να μειώσετε το αρμονικό ρεύμα.
4. Αποφύγετε τον συντονισμό των παράλληλων πυκνωτών και τη σχεδίαση της επαγωγής του συστήματος.
5. Η συσκευή μπλοκαρίσματος υψηλής συχνότητας συνδέεται σε σειρά στη γραμμή μεταφοράς DC υψηλής τάσης για να εμποδίσει τη διάδοση αρμονικών υψηλής τάξης.
7. Επιλέξτε την ευνοϊκή λειτουργία καλωδίωσης μετασχηματιστή.
8. Ο εξοπλισμός ομαδοποιείται για παροχή ρεύματος και έχει εγκατασταθεί μια συσκευή φιλτραρίσματος.

Τέσσερις, εξοπλισμός αρμονικού ελέγχου κλιβάνων ενδιάμεσης συχνότητας
1. Συσκευή παθητικού φίλτρου Hongyan.

img-1

 

Συσκευή παθητικού φίλτρου Hongyan.Η προστασία είναι μια αντίσταση της σειράς πυκνωτή και το παθητικό φίλτρο αποτελείται από έναν πυκνωτή και μια αντίσταση σε σειρά και η ρύθμιση συνδέεται σε κάποιο βαθμό.Σε μια ειδική συχνότητα, δημιουργείται ένας βρόχος χαμηλής σύνθετης αντίστασης, όπως 250 HZ.Αυτό είναι ένα πέμπτο αρμονικό φίλτρο.Η μέθοδος μπορεί να αντισταθμίσει τόσο τις αρμονικές όσο και την άεργο ισχύ και έχει απλή δομή.Ωστόσο, το κύριο μειονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι ότι η αντιστάθμισή της επηρεάζεται από την σύνθετη αντίσταση του πλέγματος και την κατάσταση λειτουργίας και είναι εύκολο να συντονιστεί παράλληλα με το σύστημα, με αποτέλεσμα αρμονική ενίσχυση, υπερφόρτωση και ακόμη και βλάβη στον υγρό κρύσταλλο. φίλτρο.Για φορτία που ποικίλλουν πολύ, είναι εύκολο να προκληθεί υποαντιστάθμιση ή υπεραντιστάθμιση.Επιπλέον, μπορεί να αντισταθμίσει μόνο αρμονικές σταθερής συχνότητας και το αποτέλεσμα αντιστάθμισης δεν είναι ιδανικό.
2. Εξοπλισμός ενεργού φίλτρου Hongyan

img-2

Τα ενεργά φίλτρα προκαλούν αρμονικά ρεύματα ίσου μεγέθους και αντιφάσης.Βεβαιωθείτε ότι το ρεύμα στην πλευρά του τροφοδοτικού είναι ημιτονοειδές κύμα.Η βασική ιδέα είναι να δημιουργήσετε ένα ρεύμα αντιστάθμισης με την ίδια ισχύ με το αρμονικό ρεύμα φορτίου και να αντιστρέψετε τη θέση και να αντισταθμίσετε το ρεύμα αντιστάθμισης με το αρμονικό ρεύμα φορτίου για να καθαρίσετε το ρεύμα παλμού.Αυτή είναι μια μέθοδος αρμονικής εξάλειψης προϊόντος και το αποτέλεσμα φιλτραρίσματος είναι καλύτερο από τα παθητικά φίλτρα.
3. Hongyan Harmonic Protector

img-3

 

Το αρμονικό προστατευτικό είναι ίσο με την αντίδραση της σειράς πυκνωτή.Επειδή η αντίσταση είναι πολύ χαμηλή, το ρεύμα θα ρέει εδώ.Αυτό είναι στην πραγματικότητα διαχωρισμός σύνθετης αντίστασης, επομένως το αρμονικό ρεύμα που εγχέεται στο σύστημα ουσιαστικά επιλύεται.

Τα αρμονικά προστατευτικά εγκαθίστανται συνήθως μπροστά από ευαίσθητο εξοπλισμό.Είναι προϊόντα αρμονικού ελέγχου υψηλής ποιότητας, τα οποία μπορούν να αντισταθούν στην κρούση υπερτάσεων, να απορροφήσουν 2~65 φορές υψηλότερες αρμονικές και να προστατεύσουν τον εξοπλισμό.Αρμονικός έλεγχος συστημάτων ελέγχου φωτισμού, υπολογιστών, τηλεοράσεων, εξοπλισμού ελέγχου ταχύτητας κινητήρα, τροφοδοτικών αδιάλειπτης ισχύος, εργαλειομηχανών CNC, ανορθωτών, οργάνων ακριβείας και ηλεκτρονικών μηχανισμών ελέγχου.Όλες αυτές οι αρμονικές που παράγονται από μη γραμμικό ηλεκτρικό εξοπλισμό μπορούν να προκαλέσουν βλάβες στο ίδιο το σύστημα διανομής ή στον εξοπλισμό που είναι συνδεδεμένος στο σύστημα.Το αρμονικό προστατευτικό μπορεί να εξαλείψει τις αρμονικές στην πηγή παραγωγής ενέργειας και να εξαλείψει αυτόματα τις αρμονικές υψηλής τάξης, τον θόρυβο υψηλής συχνότητας, τις αιχμές παλμών, τις υπερτάσεις και άλλες διαταραχές στον ηλεκτρικό εξοπλισμό.Το αρμονικό προστατευτικό μπορεί να καθαρίσει την τροφοδοσία ρεύματος, να προστατεύσει τον ηλεκτρικό εξοπλισμό και τον εξοπλισμό αντιστάθμισης συντελεστή ισχύος, να αποτρέψει την τυχαία ενεργοποίηση του προστατευτικού και στη συνέχεια να διατηρήσει την ασφαλή λειτουργία του ηλεκτρικού εξοπλισμού σε ψηλό έδαφος.


Ώρα δημοσίευσης: Απρ-13-2023