Oorzaken van harmonischen in middenfrequentieovens en oplossingen

Met de snelle ontwikkeling van de economie van ons land, met name de snelle groei van mijnbouw-, smelt- en gietindustrieën in de afgelopen jaren, neemt de vraag naar elektriciteit toe.Onder hen is de rectificatieapparatuur voor middenfrequente smeltovens een van de grootste apparatuur voor het opwekken van harmonischen, maar omdat de meeste fabrikanten de productkosten verlagen en geen technologie voor het onderdrukken van harmonischen installeren, is het huidige openbare elektriciteitsnet ernstig vervuild door harmonischen zoals nevelweer.Pulsstroom vermindert de verwerking, overdracht en het gebruik van elektromagnetische energie, oververhit elektrische apparatuur, veroorzaakt trillingen en lawaai, veroudert isolatiemateriaal, verkort de levensduur en veroorzaakt zelfs storingen of brandwonden.Harmonischen kunnen lokale parallelle resonantie of serieresonantie van het voedingssysteem veroorzaken, waardoor de harmonische inhoud wordt vergroot en condensatoren en andere apparatuur kunnen verbranden.Harmonischen kunnen ook een verkeerde werking van beveiligingsrelais en automatische apparaten veroorzaken en energiemetingen verwarren.Harmonischen buiten het voedingssysteem kunnen communicatieapparatuur en elektronische apparatuur ernstig verstoren.

De elektrische oven met middenfrequentie is een van de grootste bronnen van harmonischen in de netbelasting, omdat deze na rectificatie wordt omgezet in middenfrequentie.Harmonischen zullen de veilige werking van het elektriciteitsnet ernstig in gevaar brengen.Harmonische stroom veroorzaakt bijvoorbeeld extra hoogfrequent vortex-ijzerverlies in de transformator, waardoor de transformator oververhit raakt, het uitgangsvolume van de transformator vermindert, het geluid van de transformator toeneemt en de levensduur van de transformator ernstig in gevaar komt .Het kleefeffect van harmonische stromen vermindert de constante doorsnede van de geleider en verhoogt het verlies van de lijn.Harmonische spanning beïnvloedt de normale werking van andere elektrische apparatuur op het net, waardoor operationele fouten in automatische regelapparatuur en onnauwkeurige meetverificatie ontstaan.Harmonische spanning en stroom beïnvloeden de normale werking van perifere communicatieapparatuur;tijdelijke overspanning en tijdelijke overspanning veroorzaakt door harmonischen beschadigen de isolatielaag van machines en apparatuur, resulterend in driefasige kortsluitfouten en schade aan transformatoren;harmonische spanning en De hoeveelheid stroom zal gedeeltelijke serieresonantie en parallelle resonantie in het openbare elektriciteitsnet veroorzaken, met grote ongevallen tot gevolg.In het proces van vasthouden aan constante veranderingen, is het eerste dat u van DC krijgt een blokgolfvoeding, wat overeenkomt met de superpositie van harmonischen van hoge orde.Hoewel het latere circuit moet worden gefilterd, kunnen de hogere orde harmonischen niet volledig worden gefilterd, wat de reden is voor het genereren van harmonischen.

img

 

We ontwierpen single-tuned filters van 5, 7, 11 en 13 keer.Vóór filtercompensatie is de vermogensfactor van de smeltfase van de elektrische oven met gemiddelde frequentie van de gebruiker 0,91.Nadat het filtercompensatieapparaat in werking is gesteld, is de maximale compensatie 0,98 capacitief.Na gebruik van het filtercompensatieapparaat is het totale spanningsvervormingspercentage (THD-waarde) 2,02%.Volgens de vermogenskwaliteitsnorm GB/GB/T 14549-1993 is de spanningsharmonische (10KV) waarde minder dan 4,0%.Na het filteren van de 5e, 7e, 11e en 13e harmonische stroom, is de filtersnelheid ongeveer 82∽84%, waarmee de toegestane waarde van de norm van ons bedrijf wordt bereikt.Goed compensatiefiltereffect.

Daarom moeten we de oorzaken van harmonischen analyseren en maatregelen nemen om harmonischen van hoge orde te onderdrukken, wat cruciaal is om de veilige en economische werking van energiesystemen te waarborgen.

Ten eerste de oorzaak van de harmonischen van de middenfrequentieoven
1. Harmonischen worden gegenereerd door niet-lineaire belastingen, zoals siliciumgestuurde gelijkrichters, schakelende voedingen, enz. De harmonische frequentie die door deze belasting wordt gegenereerd, is een geheel veelvoud van de werkfrequentie.Een driefasige zespulsgelijkrichter produceert bijvoorbeeld voornamelijk de 5e en 7e harmonische, terwijl een driefasige 12-pulsgelijkrichter voornamelijk de 11e en 13e harmonische produceert.
2. Vanwege de harmonischen die worden gegenereerd door inverterbelastingen zoals middenfrequentie-ovens en inverters, worden niet alleen integrale harmonischen gegenereerd, maar ook fractionele harmonischen waarvan de frequentie tweemaal de frequentie van de inverter is.Een middenfrequentie-oven die werkt op 820 Hz en een driefasige zespulsgelijkrichter gebruikt, genereert bijvoorbeeld niet alleen 5e en 7e harmonischen, maar ook fractionele harmonischen bij 1640 Hz.
Harmonischen bestaan ​​naast het elektriciteitsnet omdat generatoren en transformatoren kleine hoeveelheden harmonischen genereren.
2. Schade aan harmonischen in middenfrequentie-oven

Bij het gebruik van middenfrequentovens wordt een groot aantal harmonischen gegenereerd, wat leidt tot ernstige harmonische vervuiling van het elektriciteitsnet.
1. Hogere harmonischen genereren een overspanning of stroom.Overspanningsimpact verwijst naar de kortstondige over (lage) spanning van het systeem, dat wil zeggen de momentane spanningspuls die niet langer is dan 1 milliseconde.Deze puls kan positief of negatief zijn en kan een reeks of een oscillerend karakter hebben, waardoor het apparaat gaat branden.
2. Harmonischen verminderen de overdracht en het gebruik van elektrische energie en thermo-elektrische apparatuur, genereren trillingen en geluid, zorgen ervoor dat de randen verouderen, verkorten de levensduur en kunnen zelfs defect raken of verbranden.
3. Het beïnvloedt de blindvermogencompensatieapparatuur van het voedingssysteem;wanneer er harmonischen in het elektriciteitsnet zijn, neemt de spanning van de condensator toe nadat de condensator is geplaatst, en de stroom door de condensator neemt nog meer toe, wat het vermogensverlies van de condensator vergroot.Als de pulsstroominhoud hoog is, zal de condensator overstroomd en geladen zijn, wat de condensator zal oververhitten en de brosheid van het randmateriaal zal versnellen.
4. Dit zal de snelheid en levensduur van elektrische apparatuur verminderen en het verlies vergroten;het heeft direct invloed op de gebruikscapaciteit en bezettingsgraad van de transformator.Tegelijkertijd zal het ook het geluid van de transformator verhogen en de levensduur van de transformator aanzienlijk verkorten.
5. In gebieden met veel harmonische bronnen in het elektriciteitsnet vonden zelfs een groot aantal storingen van interne en externe elektronische condensatoren plaats, en de condensatoren in het onderstation brandden of struikelden.
6. Harmonischen kunnen ook relaisbeveiliging en automatische uitval van apparaten veroorzaken, wat leidt tot verwarring bij energiemetingen.Dit is de buitenkant van het energiesysteem.Harmonischen veroorzaken ernstige interferentie met communicatieapparatuur en elektronische apparatuur.Daarom is het verbeteren van de vermogenskwaliteit van de middenfrequentieoven de belangrijkste focus van de respons geworden.

Drie, middenfrequente oven harmonische besturingsmethode.
1. Verbeter de kortsluitcapaciteit van het openbare aansluitpunt van het elektriciteitsnet en verlaag de harmonische impedantie van het systeem.
2. Harmonische stroomcompensatie gebruikt AC-filter en actief filter.
3. Verhoog het aantal pulsen van de converterapparatuur om de harmonische stroom te verminderen.
4. Vermijd de resonantie van parallelle condensatoren en het ontwerp van systeeminductantie.
5. Het hoogfrequente blokkeerapparaat is in serie geschakeld op de hoogspanningsgelijkstroomtransmissielijn om de voortplanting van harmonischen van hoge orde te blokkeren.
7. Selecteer de gunstige transformatorbedradingsmodus.
8. De apparatuur is gegroepeerd voor voeding en er is een filterapparaat geïnstalleerd.

Vier, middenfrequente oven harmonische regelapparatuur
1. Hongyan passief filterapparaat.

img-1

 

Hongyan passief filterapparaat.De bescherming is een condensator-serieweerstand en het passieve filter bestaat uit een condensator en een weerstand in serie, en de aanpassing is tot op zekere hoogte verbonden.Bij een speciale frequentie wordt een lus met lage impedantie gegenereerd, zoals 250HZ.Dit is een vijfde harmonische filter.De methode kan zowel harmonischen als reactief vermogen compenseren en heeft een eenvoudige structuur.Het grootste nadeel van deze methode is echter dat de compensatie ervan wordt beïnvloed door de impedantie van het rooster en de werkende staat, en dat het gemakkelijk is om parallel met het systeem te resoneren, wat resulteert in harmonische versterking, overbelasting en zelfs schade aan het vloeibare kristal filter.Bij sterk wisselende belastingen is het gemakkelijk om onder- of overcompensatie te veroorzaken.Bovendien kan het alleen harmonischen met vaste frequenties compenseren en is het compensatie-effect niet ideaal.
2. Hongyan actieve filterapparatuur

img-2

Actieve filters veroorzaken harmonische stromen van gelijke grootte en tegenfase.Zorg ervoor dat de stroom aan de voedingszijde een sinusgolf is.Het basisconcept is om een ​​compensatiestroom te creëren met dezelfde sterkte als de harmonische belastingsstroom en de positie om te keren, en de compensatiestroom te compenseren met de harmonische belastingsstroom om de pulsstroom te wissen.Dit is een productharmonische eliminatiemethode en het filtereffect is beter dan passieve filters.
3. Hongyan Harmonische Beschermer

img-3

 

De harmonische beschermer is gelijk aan de reactantie van de condensatorreeks.Omdat de impedantie erg laag is, zal hier stroom gaan lopen.Dit is eigenlijk een impedantiescheiding, dus de harmonische stroom die in het systeem wordt geïnjecteerd, is in principe opgelost.

Harmonische beschermers worden meestal geïnstalleerd voor delicate apparatuur.Het zijn hoogwaardige producten voor harmonische controle, die bestand zijn tegen overspanningen, 2 ~ 65 keer hogere harmonischen absorberen en apparatuur beschermen.Harmonische regeling van lichtregelsystemen, computers, televisies, motorsnelheidsregelapparatuur, ononderbroken voedingen, CNC-bewerkingsmachines, gelijkrichters, precisie-instrumenten en elektronische regelmechanismen.Al deze harmonischen die worden gegenereerd door niet-lineaire elektrische apparatuur kunnen storingen veroorzaken in het distributiesysteem zelf of in apparatuur die op het systeem is aangesloten.De harmonische beschermer kan harmonischen bij de stroomopwekkingsbron elimineren en automatisch harmonischen van hoge orde, hoogfrequente ruis, pulspieken, spanningspieken en andere storingen in elektrische apparatuur elimineren.De harmonische beschermer kan de voeding zuiveren, elektrische apparatuur en arbeidsfactorcompensatieapparatuur beschermen, voorkomen dat de beschermer per ongeluk struikelt en vervolgens de veilige werking van elektrische apparatuur op hoge grond handhaven.


Posttijd: 13 april 2023