Orsaker till övertoner i mellanfrekvensugnar och lösningar

Med den snabba utvecklingen av vårt lands ekonomi, särskilt den snabba tillväxten av gruv-, smält- och gjutindustrier under de senaste åren, ökar efterfrågan på el.Bland dem är utrustningen för likriktning av smältugnar med mellanfrekvens en av de största utrustningarna för harmonisk kraftgenerering, men eftersom de flesta tillverkare minskar produktkostnaderna och inte installerar anläggningar för harmonisk undertryckande teknik, är det nuvarande offentliga elnätet allvarligt förorenat av övertoner som disväder.Pulsström minskar bearbetningen, överföringen och utnyttjandet av elektromagnetisk energi, överhettar elektrisk utrustning, orsakar vibrationer och buller, åldrar isolering, förkortar livslängden och orsakar till och med fel eller brännskador.Övertoner kan orsaka lokal parallellresonans eller serieresonans i kraftsystemet, och därigenom utöka det harmoniska innehållet och orsaka att kondensatorer brinner och annan utrustning.Övertoner kan också orsaka felfunktion av skyddsreläer och automatiska enheter och förvirra energimätningar.Övertoner utanför kraftsystemet kan allvarligt störa kommunikationsutrustning och elektronisk utrustning.

Mellanfrekvenselektriska ugnen är en av de största övertonskällorna i nätbelastningen, eftersom den omvandlas till mellanfrekvens efter likriktning.Övertoner kommer att allvarligt äventyra den säkra driften av elnätet.Till exempel kommer harmonisk ström att orsaka ytterligare högfrekvent virveljärnsförlust i transformatorn, vilket kommer att få transformatorn att överhettas, minska transformatorns utvolym, öka ljudet från transformatorn och allvarligt äventyra transformatorns livslängd. .Den vidhäftande effekten av harmoniska strömmar minskar ledarens konstanta tvärsnitt och ökar förlusten av ledningen.Övertonsspänning påverkar den normala driften av annan elektrisk utrustning på nätet, vilket orsakar driftsfel i den automatiska styrutrustningen och felaktig mätverifiering.Harmonisk spänning och ström påverkar den normala driften av perifer kommunikationsutrustning;transient överspänning och transient överspänning orsakad av övertoner skadar isoleringsskiktet på maskiner och utrustning, vilket resulterar i trefasiga kortslutningsfel och skador på transformatorer;harmonisk spänning och Strömmängden kommer att orsaka partiell serieresonans och parallellresonans i det allmänna elnätet, vilket resulterar i större olyckor.I processen att följa konstanta förändringar är det första att få från DC en fyrkantsvågsströmförsörjning, vilket motsvarar överlagringen av övertoner av hög ordning.Även om den senare kretsen behöver filtreras, kan övertonerna av hög ordning inte filtreras helt, vilket är anledningen till genereringen av övertoner.

img

 

Vi designade enkelavstämda filter på 5, 7, 11 och 13 gånger.Före filterkompensation är effektfaktorn för smältsteget i användarens mellanfrekvenselektriska ugn 0,91.Efter att filterkompensationsanordningen har satts i drift är den maximala kompensationen 0,98 kapacitiv.Efter att ha kört filterkompensationsanordningen är den totala spänningsdistorsionsgraden (THD-värde) 2,02 %.Enligt strömkvalitetsstandarden GB/GB/T 14549-1993 är spänningsövertonsvärdet (10KV) mindre än 4,0 %.Efter filtrering av den 5:e, 7:e, 11:e och 13:e övertonsströmmen är filtreringshastigheten cirka 82∽84 %, vilket når det tillåtna värdet av vårt företags standard.Bra kompensationsfiltereffekt.

Därför bör vi analysera orsakerna till övertoner och vidta åtgärder för att undertrycka övertoner av hög ordning, vilket är avgörande för att säkerställa säker och ekonomisk drift av kraftsystem.

Först orsaken till övertonerna i mellanfrekvensugnen
1. Övertoner genereras av icke-linjära belastningar, såsom kiselstyrda likriktare, switchande strömförsörjning etc. Den övertonsfrekvens som genereras av denna belastning är en heltalsmultipel av arbetsfrekvensen.Till exempel producerar en trefas sexpulslikriktare huvudsakligen den 5:e och 7:e övertonen, medan en trefas 12-pulslikriktare huvudsakligen producerar den 11:e och 13:e övertonen.
2. På grund av de övertoner som genereras av växelriktarbelastningar såsom mellanfrekvensugnar och växelriktare, genereras inte bara integrerade övertoner utan även bråkövertoner vars frekvens är dubbelt så hög som frekvensomriktaren.Till exempel genererar en mellanfrekvensugn som arbetar vid 820 Hz med hjälp av en trefas sexpulslikriktare inte bara 5:e och 7:e övertonerna utan även fraktionella övertoner vid 1640 Hz.
Övertoner samexisterar med nätet eftersom generatorer och transformatorer genererar små mängder övertoner.
2. Skada av övertoner i mellanfrekvensugn

Vid användning av mellanfrekvensugnar genereras ett stort antal övertoner, vilket leder till allvarlig övertonsförorening av elnätet.
1. Högre övertoner genererar överspänning eller ström.Överspänningspåverkan hänvisar till systemets kortsiktiga över (låg) spänning, det vill säga den momentana spänningspulsen som inte överstiger 1 millisekund.Denna puls kan vara positiv eller negativ och kan ha en serie eller oscillerande karaktär, vilket gör att apparaten brinner.
2. Övertoner minskar överföringen och utnyttjandet av elektrisk energi och termoelektrisk utrustning, genererar vibrationer och buller, gör att dess kanter åldras, minskar livslängden och till och med funktionsfel eller brinner.
3. Det påverkar den reaktiva effektkompensationsutrustningen i strömförsörjningssystemet;när det finns övertoner i elnätet ökar spänningen på kondensatorn efter att kondensatorn sätts in och strömmen genom kondensatorn ökar ännu mer, vilket ökar effektförlusten i kondensatorn.Om pulsströminnehållet är högt kommer kondensatorn att vara överström och laddad, vilket kommer att överhetta kondensatorn och påskynda försprödningen av kantmaterialet.
4. Detta kommer att minska hastigheten och livslängden för elektrisk utrustning och öka förlusten;det påverkar direkt transformatorns användningskapacitet och utnyttjandegrad.Samtidigt kommer det också att öka ljudet från transformatorn och avsevärt förkorta transformatorns livslängd.
5. I områden med många harmoniska källor i elnätet inträffade till och med ett stort antal haverier av interna och externa elektroniska kondensatorer, och kondensatorerna i transformatorstationen brann eller löste ut.
6. Övertoner kan också orsaka reläskydd och automatiska enhetsfel, vilket resulterar i förvirring vid energimätning.Detta är utsidan av kraftsystemet.Övertoner orsakar allvarliga störningar på kommunikationsutrustning och elektronisk utrustning.Därför har förbättring av strömkvaliteten hos mellanfrekvensugnen blivit huvudfokus för svaret.

Tre, mellanfrekvens ugn harmonisk kontrollmetod.
1. Förbättra kortslutningskapaciteten för elnätets allmänna anslutningspunkt och minska systemets övertonsimpedans.
2. Harmonisk strömkompensation använder AC-filter och aktivt filter.
3. Öka pulsantalet på omvandlarutrustningen för att minska övertonsströmmen.
4. Undvik resonansen hos parallella kondensatorer och utformningen av systeminduktansen.
5. Den högfrekventa blockeringsanordningen är ansluten i serie på högspännings DC-överföringsledningen för att blockera utbredningen av övertoner av hög ordning.
7. Välj det gynnsamma transformatorkabelläget.
8. Utrustningen är grupperad för strömförsörjning och en filtreringsanordning är installerad.

Fyra, mellanfrekvens ugns harmonisk styrutrustning
1. Hongyan passiv filteranordning.

img-1

 

Hongyan passiv filteranordning.Skyddet är ett kondensatorseriemotstånd, och det passiva filtret är sammansatt av en kondensator och ett motstånd i serie, och justeringen är kopplad till viss del.Vid en speciell frekvens genereras en slinga med låg impedans, såsom 250HZ.Detta är ett femte övertonsfilter.Metoden kan kompensera både övertoner och reaktiv effekt och har en enkel struktur.Den största nackdelen med denna metod är dock att dess kompensation påverkas av gallrets impedans och arbetstillståndet, och det är lätt att resonera parallellt med systemet, vilket resulterar i harmonisk förstärkning, överbelastning och till och med skada på den flytande kristallen. filtrera.För belastningar som varierar mycket är det lätt att orsaka under- eller överkompensation.Dessutom kan den bara kompensera fasta frekvensövertoner, och kompensationseffekten är inte idealisk.
2. Hongyan aktiv filterutrustning

img-2

Aktiva filter orsakar harmoniska strömmar av samma storlek och motfas.Se till att strömmen på strömförsörjningssidan är en sinusvåg.Grundkonceptet är att skapa en kompensationsström med samma styrka som belastningsövertonsströmmen och vända positionen, och kompensera kompensationsströmmen med belastningsövertonsströmmen för att rensa pulsströmmen.Detta är en metod för harmonisk eliminering av produkten, och filtreringseffekten är bättre än passiva filter.
3. Hongyan Harmonic Protector

img-3

 

Övertonsskyddet är lika med kondensatorseriens reaktans.Eftersom impedansen är mycket låg kommer strömmen att flyta här.Detta är faktiskt impedansseparation, så den harmoniska strömmen som injiceras i systemet är i princip löst.

Harmoniska skydd installeras vanligtvis framför känslig utrustning.De är högkvalitativa harmoniska kontrollprodukter, som kan motstå överspänningspåverkan, absorbera 2~65 gånger högre övertoner och skydda utrustning.Harmonisk styrning av ljusstyrningssystem, datorer, tv-apparater, motorhastighetskontrollutrustning, avbrottsfri strömförsörjning, CNC-verktygsmaskiner, likriktare, precisionsinstrument och elektroniska kontrollmekanismer.Alla dessa övertoner som genereras av icke-linjär elektrisk utrustning kan orsaka fel i själva distributionssystemet eller i utrustning som är ansluten till systemet.Övertonsskyddet kan eliminera övertoner vid kraftgenereringskällan och automatiskt eliminera övertoner av hög ordning, högfrekvent brus, pulsspikar, överspänningar och andra störningar på elektrisk utrustning.Det harmoniska skyddet kan rena strömförsörjningen, skydda elektrisk utrustning och utrustning för effektfaktorkompensation, förhindra att skyddet snubblar av misstag och sedan upprätthålla säker drift av elektrisk utrustning i hög mark.


Posttid: 2023-apr-13