Con il rapido sviluppo dell'economia del nostro paese, in particolare la rapida crescita delle industrie minerarie, di fusione e fusione negli ultimi anni, la domanda di elettricità è in aumento.Tra questi, l'apparecchiatura di rettifica del forno di fusione a frequenza intermedia è una delle più grandi apparecchiature di generazione di energia armonica, ma poiché la maggior parte dei produttori riduce i costi del prodotto e non installa strutture tecnologiche di soppressione delle armoniche, l'attuale rete elettrica pubblica è gravemente inquinata da armoniche come la foschia.La corrente pulsata riduce l'elaborazione, la trasmissione e l'utilizzo dell'energia elettromagnetica, surriscalda le apparecchiature elettriche, provoca vibrazioni e rumore, invecchia l'isolamento, accorcia la vita utile e provoca persino guasti o ustioni.Le armoniche possono causare risonanza parallela locale o risonanza in serie del sistema di alimentazione, espandendo così il contenuto armonico e provocando la bruciatura dei condensatori e di altre apparecchiature.Le armoniche possono anche causare malfunzionamenti dei relè di protezione e dei dispositivi automatici e confondere le misurazioni dell'energia.Le armoniche al di fuori del sistema di alimentazione possono interferire seriamente con le apparecchiature di comunicazione e le apparecchiature elettroniche.
Il forno elettrico a frequenza intermedia è una delle più grandi fonti armoniche nel carico di rete, perché viene convertito in frequenza intermedia dopo la rettifica.Le armoniche metteranno seriamente in pericolo il funzionamento sicuro della rete elettrica.Ad esempio, la corrente armonica causerà un'ulteriore perdita di ferro a vortice ad alta frequenza nel trasformatore, che causerà il surriscaldamento del trasformatore, ridurrà il volume di uscita del trasformatore, aumenterà il rumore del trasformatore e metterà seriamente in pericolo la durata del trasformatore .L'effetto di incollaggio delle correnti armoniche riduce la sezione trasversale costante del conduttore e aumenta la perdita della linea.La tensione armonica influisce sul normale funzionamento di altre apparecchiature elettriche sulla rete, causando errori operativi nelle apparecchiature di controllo automatico e verifiche di misurazione imprecise.La tensione e la corrente armonica influiscono sul normale funzionamento delle apparecchiature di comunicazione periferiche;la sovratensione transitoria e la sovratensione transitoria causata dalle armoniche danneggiano lo strato isolante di macchinari e apparecchiature, con conseguenti guasti di cortocircuito trifase e danni ai trasformatori;tensione armonica e La quantità di corrente causerà una risonanza parziale in serie e una risonanza parallela nella rete elettrica pubblica, con conseguenti gravi incidenti.Nel processo di adesione ai continui cambiamenti, la prima cosa da ottenere dalla corrente continua è un alimentatore a onda quadra, che equivale alla sovrapposizione di armoniche di ordine elevato.Sebbene il circuito successivo debba essere filtrato, le armoniche di ordine superiore non possono essere filtrate completamente, motivo per cui vengono generate armoniche.
Abbiamo progettato filtri single-tuned di 5, 7, 11 e 13 volte.Prima della compensazione del filtro, il fattore di potenza della fase di fusione del forno elettrico a frequenza intermedia dell'utente è 0,91.Dopo che il dispositivo di compensazione del filtro è stato messo in funzione, la compensazione massima è di 0,98 capacitivo.Dopo aver eseguito il dispositivo di compensazione del filtro, il tasso di distorsione della tensione totale (valore THD) è del 2,02%.Secondo lo standard di qualità dell'alimentazione GB/GB/T 14549-1993, il valore armonico di tensione (10KV) è inferiore al 4,0%.Dopo aver filtrato la 5a, 7a, 11a e 13a corrente armonica, il tasso di filtraggio è di circa 82∽84%, raggiungendo il valore consentito dello standard della nostra azienda.Buon effetto del filtro di compensazione.
Pertanto, dovremmo analizzare le cause delle armoniche e adottare misure per sopprimere le armoniche di ordine elevato, che è fondamentale per garantire il funzionamento sicuro ed economico dei sistemi di alimentazione.
Innanzitutto, la causa delle armoniche del forno a frequenza intermedia
1. Le armoniche sono generate da carichi non lineari, come raddrizzatori controllati al silicio, alimentatori switching, ecc. La frequenza armonica generata da questo carico è un multiplo intero della frequenza operativa.Ad esempio, un raddrizzatore trifase a sei impulsi produce principalmente la 5a e la 7a armonica, mentre un raddrizzatore trifase a 12 impulsi produce principalmente l'11a e la 13a armonica.
2. A causa delle armoniche generate dai carichi dell'inverter come forni a frequenza intermedia e inverter, non vengono generate solo armoniche integrali, ma anche armoniche frazionarie la cui frequenza è doppia rispetto alla frequenza dell'inverter.Ad esempio, un forno a frequenza intermedia funzionante a 820 Hz che utilizza un raddrizzatore trifase a sei impulsi genera non solo la 5a e la 7a armonica, ma anche armoniche frazionarie a 1640 Hz.
Le armoniche coesistono con la rete perché generatori e trasformatori generano piccole quantità di armoniche.
2. Danno delle armoniche nel forno a frequenza intermedia
Nell'uso di forni a frequenza intermedia, viene generato un gran numero di armoniche, che porta a un grave inquinamento armonico della rete elettrica.
1. Le armoniche più elevate generano picchi di tensione o corrente.L'impatto dell'impulso si riferisce alla sovratensione (bassa) a breve termine del sistema, ovvero l'impulso istantaneo di tensione che non supera 1 millisecondo.Questo impulso può essere positivo o negativo e può avere una natura serie o oscillatoria, provocando la combustione dell'apparecchio.
2. Le armoniche riducono la trasmissione e l'utilizzo dell'energia elettrica e delle apparecchiature termoelettriche, generano vibrazioni e rumore, fanno invecchiare i bordi, riducono la durata e persino malfunzionamenti o ustioni.
3. Influisce sull'apparecchiatura di compensazione della potenza reattiva del sistema di alimentazione;quando ci sono armoniche nella rete elettrica, la tensione del condensatore aumenta dopo che il condensatore è stato inserito e la corrente attraverso il condensatore aumenta ancora di più, il che aumenta la perdita di potenza del condensatore.Se il contenuto di corrente impulsiva è elevato, il condensatore sarà sovracorrente e caricato, il che surriscalderà il condensatore e accelererà l'infragilimento del materiale del bordo.
4. Ciò ridurrà la velocità e la durata delle apparecchiature elettriche e aumenterà le perdite;influisce direttamente sulla capacità di utilizzo e sul tasso di utilizzo del trasformatore.Allo stesso tempo, aumenterà anche il rumore del trasformatore e ridurrà notevolmente la durata del trasformatore.
5. Nelle aree con molte fonti armoniche nella rete elettrica, si sono verificati anche numerosi guasti ai condensatori elettronici interni ed esterni ei condensatori nella sottostazione si sono bruciati o sono scattati.
6. Le armoniche possono anche causare la protezione del relè e il guasto del dispositivo automatico, con conseguente confusione nella misurazione dell'energia.Questo è l'esterno del sistema di alimentazione.Le armoniche causano gravi interferenze alle apparecchiature di comunicazione e alle apparecchiature elettroniche.Pertanto, il miglioramento della qualità dell'energia del forno a frequenza intermedia è diventato l'obiettivo principale della risposta.
Metodo di controllo armonico del forno a tre frequenze intermedie.
1. Migliorare la capacità di cortocircuito del punto di connessione pubblica della rete elettrica e ridurre l'impedenza armonica del sistema.
2. La compensazione della corrente armonica adotta il filtro CA e il filtro attivo.
3. Aumentare il numero di impulsi dell'apparecchiatura del convertitore per ridurre la corrente armonica.
4. Evitare la risonanza dei condensatori paralleli e la progettazione dell'induttanza del sistema.
5. Il dispositivo di blocco ad alta frequenza è collegato in serie sulla linea di trasmissione CC ad alta tensione per bloccare la propagazione delle armoniche di ordine elevato.
7. Selezionare la modalità di cablaggio del trasformatore favorevole.
8. L'apparecchiatura è raggruppata per l'alimentazione ed è installato un dispositivo di filtraggio.
Quattro apparecchiature di controllo armonico del forno a frequenza intermedia
1. Dispositivo filtro passivo Hongyan.
Dispositivo filtro passivo Hongyan.La protezione è un resistore in serie di condensatori e il filtro passivo è composto da un condensatore e un resistore in serie e la regolazione è collegata in una certa misura.Ad una frequenza speciale, viene generato un loop a bassa impedenza, come 250HZ.Questo è un filtro di quinta armonica.Il metodo può compensare sia le armoniche che la potenza reattiva e ha una struttura semplice.Tuttavia, il principale svantaggio di questo metodo è che la sua compensazione è influenzata dall'impedenza della rete e dallo stato di funzionamento, ed è facile risuonare in parallelo con il sistema, con conseguente amplificazione armonica, sovraccarico e persino danni al cristallo liquido filtro.Per carichi che variano notevolmente, è facile causare sottocompensazione o sovracompensazione.Inoltre, può compensare solo armoniche a frequenza fissa e l'effetto di compensazione non è l'ideale.
2. Attrezzatura attiva del filtro di Hongyan
I filtri attivi provocano correnti armoniche di uguale intensità e controfase.Assicurarsi che la corrente sul lato dell'alimentazione sia sinusoidale.Il concetto di base è creare una corrente di compensazione con la stessa forza della corrente armonica di carico e invertire la posizione e compensare la corrente di compensazione con la corrente armonica di carico per eliminare la corrente di impulso.Questo è un metodo di eliminazione delle armoniche del prodotto e l'effetto di filtraggio è migliore dei filtri passivi.
3. Protettore armonico Hongyan
La protezione armonica è uguale alla reattanza in serie del condensatore.Poiché l'impedenza è molto bassa, la corrente fluirà qui.Questa è in realtà la separazione dell'impedenza, quindi la corrente armonica iniettata nel sistema viene sostanzialmente risolta.
I protettori armonici sono solitamente installati davanti ad apparecchiature delicate.Sono prodotti per il controllo delle armoniche di alta qualità, in grado di resistere all'impatto delle sovratensioni, assorbire armoniche 2~65 volte superiori e proteggere le apparecchiature.Controllo armonico di sistemi di controllo dell'illuminazione, computer, televisori, apparecchiature di controllo della velocità del motore, gruppi di continuità, macchine utensili CNC, raddrizzatori, strumenti di precisione e meccanismi di controllo elettronico.Tutte queste armoniche generate da apparecchiature elettriche non lineari possono causare guasti nel sistema di distribuzione stesso o nelle apparecchiature collegate al sistema.La protezione armonica può eliminare le armoniche alla fonte di generazione di energia ed eliminare automaticamente armoniche di ordine elevato, rumore ad alta frequenza, picchi di impulsi, sovratensioni e altri disturbi alle apparecchiature elettriche.Il protettore armonico può purificare l'alimentazione, proteggere le apparecchiature elettriche e le apparecchiature di compensazione del fattore di potenza, impedire che il protettore scatti accidentalmente e quindi mantenere il funzionamento sicuro delle apparecchiature elettriche in altura.
Tempo di pubblicazione: 13 aprile 2023