Com o rápido desenvolvimento da economia de nosso país, especialmente o rápido crescimento das indústrias de mineração, fundição e fundição nos últimos anos, a demanda por eletricidade está aumentando.Entre eles, o equipamento de retificação de 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 harmônicos, a atual rede elétrica pública é severamente poluída por harmônicos como neblina.A corrente de pulso reduz o processamento, a transmissão e a utilização de energia eletromagnética, superaquece equipamentos elétricos, causa vibração e ruído, envelhece o isolamento, reduz a vida útil e até causa falhas ou queimaduras.Os harmônicos podem causar ressonância paralela local ou ressonância em série do sistema de energia, expandindo assim o conteúdo harmônico e causando a queima de capacitores e outros equipamentos.As harmônicas também podem causar operação incorreta de relés de proteção e dispositivos automáticos e confundir as medições de energia.Harmônicos fora do sistema de energia podem interferir seriamente em equipamentos de comunicação e equipamentos 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 ferro de vórtice de alta frequência no transformador, o que fará com que o transformador superaqueça, reduza o volume de saída do transformador, aumente o ruído do transformador e coloque 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 em equipamentos de controle automático e verificação de medição imprecisa.Tensão e corrente harmônicas afetam a operação normal de equipamentos de comunicação periféricos;as sobretensões transitórias e as sobretensões transitórias causadas por harmônicos danificam a camada isolante de máquinas e equipamentos, resultando em faltas de curto-circuito trifásico e danos aos transformadores;tensão harmônica e A quantidade de corrente causará ressonância em série parcial e ressonância paralela na rede elétrica pública, resultando em acidentes graves.No processo de adesão a mudanças constantes, a primeira coisa a obter de DC é uma fonte de alimentação de onda quadrada, que é equivalente à superposição de harmônicos de alta ordem.Embora o circuito posterior precise ser filtrado, os harmônicos de alta ordem não podem ser completamente filtrados, o que explica a geração de harmônicos.
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 0,98 capacitiva.Depois de executar o dispositivo de compensação do filtro, a taxa de distorção de tensão total (valor THD) é de 2,02%.De acordo com o padrão de qualidade de energia GB/GB/T 14549-1993, o valor harmônico de tensão (10KV) é inferior a 4,0%.Depois de filtrar a 5ª, 7ª, 11ª e 13ª corrente harmônica, 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. As harmônicas são geradas por cargas não lineares, como retificadores controlados por silício, fontes de alimentação 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 apenas harmônicos integrais são gerados, 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.
Harmônicos coexistem com a rede porque geradores e transformadores geram pequenas quantidades de harmônicos.
2. Danos de harmônicos no forno de frequência intermediária
No uso de fornos de frequência intermediária, um grande número de harmônicos é gerado, o que leva a uma grave poluição harmônica da rede elétrica.
1. Harmônicos mais altos gerarão picos de tensão ou corrente.O impacto do surto refere-se à sobretensão (baixa) de curto prazo do sistema, ou seja, o pulso instantâneo de tensão que não excede 1 milissegundo.Este pulso pode ser positivo ou negativo, podendo ter caráter seriado ou oscilatório, ocasionando a queima do aparelho.
2. Harmônicos reduzem a transmissão e utilização de energia elétrica e equipamentos termoelétricos, geram vibração e ruído, envelhecem suas bordas, reduzem a vida útil e até mesmo mau funcionamento ou queima.
3. Afeta o equipamento de compensação de potência reativa do sistema de alimentação;quando há harmônicos na rede elétrica, a tensão do capacitor aumenta depois que o capacitor é colocado, e a corrente através do capacitor aumenta ainda mais, o que aumenta a perda de energia 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 muito 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 dispararam.
6. Os 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.Os harmônicos causam sérias interferências em equipamentos de comunicação e equipamentos eletrônicos.Portanto, melhorar a qualidade de energia do forno de frequência intermediária tornou-se o foco principal da resposta.
Três, método de controle harmônico de forno de frequência intermediária.
1. Melhore a capacidade de curto-circuito do ponto de conexão pública da rede elétrica e reduza a impedância harmônica do sistema.
2. A compensação de corrente harmônica adota filtro AC 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 design 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 fornecimento de energia, e um dispositivo de filtragem é instalado.
Quatro equipamentos de controle harmônico de forno de frequência intermediária
1. Dispositivo de filtro passivo Hongyan.
Dispositivo de filtro passivo Hongyan.A proteção é um resistor de capacitor em série, e o filtro passivo é composto de um capacitor e um resistor em série, e o ajuste é conectado até certo ponto.Em uma frequência especial, um loop de baixa impedância é gerado, como 250HZ.Este é um filtro de quinta harmônica.O método pode compensar harmônicos e potência reativa e possui uma estrutura simples.No entanto, a principal desvantagem desse método é que sua compensação é afetada pela impedância da rede e pelo estado de trabalho, além de ser 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
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 força 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 de produto e o efeito de filtragem é melhor do que os filtros passivos.
3. Protetor Harmônico Hongyan
O protetor harmônico é igual à reatância série do capacitor.Como a impedância é muito baixa, a corrente fluirá aqui.Na verdade, isso é separação de impedância, então 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 de harmônicos de alta qualidade, que podem resistir ao impacto de surtos, absorver harmônicos de 2 a 65 vezes mais altos e proteger equipamentos.Controle harmônico de sistemas de controle de iluminação, computadores, televisões, equipamentos de controle de velocidade de motores, fontes de alimentação ininterruptas, máquinas-ferramentas CNC, retificadores, instrumentos de precisão e mecanismos de controle eletrônico.Todos esses harmônicos gerados 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 o equipamento elétrico e o equipamento de compensação do fator de potência, evitar que o protetor tropece acidentalmente e, em seguida, manter a operação segura do equipamento elétrico em terreno elevado.
Horário de postagem: 13 de abril de 2023