Com o rápido desenvolvimento da economia do nosso país, especialmente o rápido crescimento das indústrias de mineração, fundição e fundição nos últimos anos, a procura de electricidade está a aumentar.Entre eles, o equipamento de retificação do forno de fundição de frequência intermediária é um dos maiores equipamentos de geração de energia harmônica, mas como a maioria dos fabricantes reduz os custos do produto e não instala instalações de tecnologia de supressão de harmônicas, a atual rede elétrica pública está severamente poluída por harmônicos como neblina.A corrente pulsada reduz o processamento, transmissão e utilização de energia eletromagnética, superaquece equipamentos elétricos, causa vibração e ruído, envelhece o isolamento, reduz a vida útil e até causa falhas ou queimaduras.Harmônicos podem causar ressonância paralela local ou ressonância em série do sistema de potência, expandindo assim o conteúdo harmônico e causando a queima de capacitores e outros equipamentos.Harmônicos também podem causar mau funcionamento de relés de proteção e dispositivos automáticos e confundir medições de energia.Harmônicos fora do sistema de energia podem interferir seriamente nos equipamentos de comunicação e eletrônicos.
O forno elétrico de frequência intermediária é uma das maiores fontes harmônicas na carga da rede, pois é convertido em frequência intermediária após a retificação.Os harmônicos colocarão seriamente em risco a operação segura da rede elétrica.Por exemplo, a corrente harmônica causará perda adicional de vórtice de ferro de alta frequência no transformador, o que causará superaquecimento do transformador, reduzirá o volume de saída do transformador, aumentará o ruído do transformador e colocará seriamente em risco a vida útil do transformador .O efeito de aderência das correntes harmônicas reduz a seção transversal constante do condutor e aumenta a perda da linha.A tensão harmônica afeta o funcionamento normal de outros equipamentos elétricos da rede, causando erros operacionais nos equipamentos de controle automático e verificação imprecisa de medições.A tensão e a corrente harmônicas afetam o funcionamento normal dos equipamentos de comunicação periférica;sobretensão transitória e sobretensão transitória causada por harmônicos danificam a camada de isolamento de máquinas e equipamentos, resultando em falhas de curto-circuito trifásico e danos aos transformadores;tensão harmônica e A quantidade de corrente causará ressonância parcial em série e ressonância paralela na rede elétrica pública, resultando em acidentes graves.No processo de adesão às mudanças constantes, a primeira coisa a obter da CC é uma fonte de alimentação de onda quadrada, que equivale à superposição de harmônicos de alta ordem.Embora o último circuito precise ser filtrado, os harmônicos de ordem superior não podem ser completamente filtrados, razão pela qual os harmônicos são gerados.
Projetamos filtros de sintonia única de 5, 7, 11 e 13 vezes.Antes da compensação do filtro, o fator de potência do estágio de fusão do forno elétrico de frequência intermediária do usuário é 0,91.Depois que o dispositivo de compensação do filtro é colocado em operação, a compensação máxima é de 0,98 capacitiva.Depois de operar o dispositivo de compensação do filtro, a taxa total de distorção de tensão (valor THD) é de 2,02%.De acordo com o padrão de qualidade de energia GB/GB/T 14549-1993, o valor do harmônico de tensão (10KV) é inferior a 4,0%.Após filtrar a corrente harmônica de 5º, 7º, 11º e 13º, a taxa de filtragem é de cerca de 82∽84%, atingindo o valor permitido pelo padrão de nossa empresa.Bom efeito de filtro de compensação.
Portanto, devemos analisar as causas dos harmônicos e tomar medidas para suprimir os harmônicos de alta ordem, o que é crucial para garantir a operação segura e econômica dos sistemas de energia.
Primeiro, a causa dos harmônicos do forno de frequência intermediária
1. Harmônicos são gerados por cargas não lineares, como retificadores controlados de silício, fontes chaveadas, etc. A frequência harmônica gerada por esta carga é um múltiplo inteiro da frequência operacional.Por exemplo, um retificador trifásico de seis pulsos produz principalmente o 5º e o 7º harmônicos, enquanto um retificador trifásico de 12 pulsos produz principalmente o 11º e o 13º harmônicos.
2. Devido aos harmônicos gerados pelas cargas do inversor, como fornos de frequência intermediária e inversores, não são gerados apenas harmônicos integrais, mas também harmônicos fracionários cuja frequência é o dobro da frequência do inversor.Por exemplo, um forno de frequência intermediária operando a 820 Hz usando um retificador trifásico de seis pulsos gera não apenas 5º e 7º harmônicos, mas também harmônicos fracionários a 1640 Hz.
Os harmônicos coexistem com a rede porque geradores e transformadores geram pequenas quantidades de harmônicos.
2. Danos dos harmônicos no forno de frequência intermediária
Na utilização de fornos de frequência intermediária, é gerado um grande número de harmônicos, o que leva a uma grave poluição harmônica da rede elétrica.
1. Harmônicos mais altos gerarão sobretensão ou corrente.O impacto de surto refere-se à sobretensão (baixa) de curto prazo do sistema, ou seja, o pulso instantâneo de tensão que não excede 1 milissegundo.Esse pulso pode ser positivo ou negativo, podendo ter caráter série ou oscilatório, causando queima do aparelho.
2. Os harmônicos reduzem a transmissão e utilização de energia elétrica e equipamentos termoelétricos, geram vibrações e ruídos, envelhecem suas bordas, reduzem a vida útil e até apresentam mau funcionamento ou queimaduras.
3. Afeta o equipamento de compensação de potência reativa do sistema de alimentação;quando há harmônicos na rede elétrica, a tensão do capacitor aumenta após a colocação do capacitor, e a corrente através do capacitor aumenta ainda mais, o que aumenta a perda de potência do capacitor.Se o conteúdo da corrente de pulso for alto, o capacitor ficará sobrecorrente e carregado, o que superaquecerá o capacitor e acelerará a fragilização do material da borda.
4. Isso reduzirá a velocidade e a vida útil dos equipamentos elétricos e aumentará as perdas;afeta diretamente a capacidade de uso e a taxa de utilização do transformador.Ao mesmo tempo, também aumentará o ruído do transformador e reduzirá significativamente a vida útil do transformador.
5. Em áreas com muitas fontes harmônicas na rede elétrica, ocorreu até mesmo um grande número de quebras de capacitores eletrônicos internos e externos, e os capacitores da subestação queimaram ou desarmaram.
6. Harmônicos também podem causar proteção do relé e falha automática do dispositivo, resultando em confusão na medição de energia.Este é o exterior do sistema de energia.Harmônicos causam sérias interferências em equipamentos de comunicação e equipamentos eletrônicos.Portanto, melhorar a qualidade da energia do forno de frequência intermediária tornou-se o foco principal da resposta.
Três, método de controle harmônico do forno de frequência intermediária.
1. Melhorar a capacidade de curto-circuito do ponto de conexão pública da rede elétrica e reduzir a impedância harmônica do sistema.
2. A compensação de corrente harmônica adota filtro CA e filtro ativo.
3. Aumente o número de pulsos do equipamento conversor para reduzir a corrente harmônica.
4. Evite a ressonância de capacitores paralelos e o projeto da indutância do sistema.
5. O dispositivo de bloqueio de alta frequência é conectado em série na linha de transmissão CC de alta tensão para bloquear a propagação de harmônicos de alta ordem.
7. Selecione o modo de fiação do transformador favorável.
8. O equipamento é agrupado para alimentação de energia e um dispositivo de filtragem é instalado.
Quatro, equipamento de controle harmônico de forno de frequência intermediária
1. Dispositivo de filtro passivo Hongyan.
Dispositivo de filtro passivo Hongyan.A proteção é um resistor em série de capacitores, e o filtro passivo é composto por um capacitor e um resistor em série, e o ajuste é conectado até certo ponto.Em uma frequência especial, é gerado um loop de baixa impedância, como 250 Hz.Este é um filtro de quinta harmônica.O método pode compensar harmônicos e potência reativa e possui uma estrutura simples.Porém, a principal desvantagem deste método é que sua compensação é afetada pela impedância da rede e pelo estado de funcionamento, sendo fácil ressoar em paralelo com o sistema, resultando em amplificação harmônica, sobrecarga e até danos ao cristal líquido. filtro.Para cargas que variam muito, é fácil causar subcompensação ou sobrecompensação.Além disso, só pode compensar harmônicos de frequência fixa e o efeito de compensação não é ideal.
2. Equipamento de filtro ativo Hongyan
Os filtros ativos causam correntes harmônicas de igual magnitude e antifase.Certifique-se de que a corrente no lado da fonte de alimentação seja uma onda senoidal.O conceito básico é criar uma corrente de compensação com a mesma intensidade que a corrente harmônica de carga e inverter a posição, e compensar a corrente de compensação com a corrente harmônica de carga para limpar a corrente de pulso.Este é um método de eliminação de harmônicos do produto e o efeito de filtragem é melhor que os filtros passivos.
3. Protetor Harmônico Hongyan
O protetor harmônico é igual à reatância em série do capacitor.Como a impedância é muito baixa, a corrente fluirá aqui.Na verdade, isso é separação de impedância, portanto a corrente harmônica injetada no sistema é basicamente resolvida.
Os protetores harmônicos geralmente são instalados na frente de equipamentos delicados.Eles são produtos de controle harmônico de alta qualidade, que podem resistir ao impacto de surtos, absorver harmônicos 2 a 65 vezes maiores e proteger o equipamento.Controle harmônico de sistemas de controle de iluminação, computadores, televisores, equipamentos de controle de velocidade de motores, fontes de alimentação ininterruptas, máquinas-ferramentas CNC, retificadores, instrumentos de precisão e mecanismos de controle eletrônico.Todas essas harmônicas geradas por equipamentos elétricos não lineares podem causar falhas no próprio sistema de distribuição ou em equipamentos conectados ao sistema.O protetor harmônico pode eliminar harmônicos na fonte de geração de energia e eliminar automaticamente harmônicos de alta ordem, ruído de alta frequência, picos de pulso, surtos e outros distúrbios em equipamentos elétricos.O protetor harmônico pode purificar a fonte de alimentação, proteger equipamentos elétricos e equipamentos de compensação de fator de potência, evitar que o protetor tropece acidentalmente e, em seguida, manter a operação segura de equipamentos elétricos em terrenos elevados.
Horário da postagem: 13 de abril de 2023