Con el rápido desarrollo de la economía de nuestro país, especialmente el rápido crecimiento de las industrias de minería, fundición y fundición en los últimos años, la demanda de electricidad está aumentando.Entre ellos, el equipo de rectificación del horno de fundición de frecuencia intermedia es uno de los equipos de generación de energía armónica más grandes, pero debido a que la mayoría de los fabricantes reducen los costos de los productos y no instalan instalaciones de tecnología de supresión de armónicos, la red eléctrica pública actual está gravemente contaminada por armónicos como la neblina.La corriente pulsada reduce el procesamiento, la transmisión y la utilización de la energía electromagnética, sobrecalienta los equipos eléctricos, provoca vibraciones y ruidos, envejece el aislamiento, acorta la vida útil e incluso provoca fallas o quemaduras.Los armónicos pueden causar resonancia local paralela o resonancia en serie del sistema de energía, expandiendo así el contenido de armónicos y provocando que se quemen los condensadores y otros equipos.Los armónicos también pueden causar un mal funcionamiento de los relés de protección y dispositivos automáticos y confundir las mediciones de energía.Los armónicos fuera del sistema de energía pueden interferir seriamente con los equipos de comunicación y electrónicos.
El horno eléctrico de frecuencia intermedia es una de las mayores fuentes de armónicos en la carga de la red, porque se convierte en frecuencia intermedia después de la rectificación.Los armónicos pondrán en grave peligro el funcionamiento seguro de la red eléctrica.Por ejemplo, la corriente armónica provocará una pérdida adicional de hierro por vórtice de alta frecuencia en el transformador, lo que provocará que el transformador se sobrecaliente, reducirá el volumen de salida del transformador, aumentará el ruido del transformador y pondrá en grave peligro la vida útil del transformador. .El efecto de adherencia de las corrientes armónicas reduce la sección transversal constante del conductor y aumenta las pérdidas de la línea.La tensión armónica afecta el funcionamiento normal de otros equipos eléctricos de la red, provocando errores de funcionamiento en los equipos de control automático y verificación de medidas inexactas.El voltaje y la corriente armónicos afectan el funcionamiento normal de los equipos de comunicación periféricos;la sobretensión transitoria y la sobretensión transitoria causada por armónicos dañan la capa de aislamiento de maquinaria y equipos, lo que provoca fallas de cortocircuito trifásico y daños a los transformadores;El voltaje armónico y la cantidad de corriente causarán resonancia en serie parcial y resonancia en paralelo en la red eléctrica pública, lo que provocará accidentes graves.En el proceso de adherirse a cambios constantes, lo primero que se obtiene de CC es una fuente de alimentación de onda cuadrada, que equivale a la superposición de armónicos de alto orden.Aunque es necesario filtrar el circuito posterior, los armónicos de orden superior no se pueden filtrar por completo, lo que explica la generación de armónicos.
Diseñamos filtros de sintonización única de 5, 7, 11 y 13 tiempos.Antes de la compensación del filtro, el factor de potencia de la etapa de fusión del horno eléctrico de frecuencia intermedia del usuario es 0,91.Después de poner en funcionamiento el dispositivo de compensación del filtro, la compensación máxima es 0,98 capacitiva.Después de ejecutar el dispositivo de compensación del filtro, la tasa de distorsión de voltaje total (valor THD) es del 2,02%.Según el estándar de calidad de energía GB/GB/T 14549-1993, el valor de armónicos de voltaje (10 KV) es inferior al 4,0 %.Después de filtrar la corriente armónica 5.º, 7.º, 11.º y 13.º, la tasa de filtrado es de aproximadamente 82∽84%, alcanzando el valor permitido por el estándar de nuestra empresa.Buen efecto de filtro de compensación.
Por lo tanto, debemos analizar las causas de los armónicos y tomar medidas para suprimir los armónicos de alto orden, lo cual es crucial para garantizar el funcionamiento seguro y económico de los sistemas de energía.
Primero, la causa de los armónicos del horno de frecuencia intermedia.
1. Los armónicos son generados por cargas no lineales, como rectificadores controlados por silicio, fuentes de alimentación conmutadas, etc. La frecuencia armónica generada por esta carga es un múltiplo entero de la frecuencia de funcionamiento.Por ejemplo, un rectificador trifásico de seis pulsos produce principalmente los armónicos 5.º y 7.º, mientras que un rectificador trifásico de 12 pulsos produce principalmente los armónicos 11.º y 13.º.
2. Debido a los armónicos generados por cargas de inversores como hornos de frecuencia intermedia e inversores, no solo se generan armónicos integrales, sino también armónicos fraccionarios cuya frecuencia es el doble de la frecuencia del inversor.Por ejemplo, un horno de frecuencia intermedia que funciona a 820 Hz utilizando un rectificador trifásico de seis pulsos genera no solo armónicos quinto y séptimo, sino también armónicos fraccionarios a 1640 Hz.
Los armónicos coexisten con la red porque los generadores y transformadores generan pequeñas cantidades de armónicos.
2. Daño de los armónicos en el horno de frecuencia intermedia.
Cuando se utilizan hornos de frecuencia intermedia, se genera una gran cantidad de armónicos, lo que conduce a una grave contaminación armónica de la red eléctrica.
1. Los armónicos más altos generarán sobretensión o corriente.El impacto de la sobretensión se refiere al sobrevoltaje (bajo) a corto plazo del sistema, es decir, el pulso instantáneo de voltaje que no excede 1 milisegundo.Este pulso puede ser positivo o negativo, y puede tener un carácter en serie u oscilatorio, provocando que el aparato se queme.
2. Los armónicos reducen la transmisión y utilización de energía eléctrica y equipos termoeléctricos, generan vibraciones y ruido, envejecen sus bordes, reducen la vida útil e incluso funcionan mal o se queman.
3. Afecta al equipo de compensación de potencia reactiva del sistema de suministro de energía;Cuando hay armónicos en la red eléctrica, el voltaje del capacitor aumenta después de colocarlo y la corriente a través del capacitor aumenta aún más, lo que aumenta la pérdida de potencia del capacitor.Si el contenido de corriente de pulso es alto, el capacitor tendrá sobrecorriente y carga, lo que sobrecalentará el capacitor y acelerará la fragilización del material del borde.
4. Esto reducirá la velocidad y la vida útil de los equipos eléctricos y aumentará las pérdidas;Afecta directamente la capacidad de uso y la tasa de utilización del transformador.Al mismo tiempo, también aumentará el ruido del transformador y acortará en gran medida la vida útil del transformador.
5. En áreas con muchas fuentes de armónicos en la red eléctrica, se produjeron incluso una gran cantidad de averías de condensadores electrónicos internos y externos, y los condensadores de la subestación se quemaron o dispararon.
6. Los armónicos también pueden causar fallas en la protección del relé y en el dispositivo automático, lo que genera confusión en la medición de energía.Este es el exterior del sistema de energía.Los armónicos causan graves interferencias en los equipos de comunicación y equipos electrónicos.Por lo tanto, mejorar la calidad de la energía del horno de frecuencia intermedia se ha convertido en el foco principal de la respuesta.
Tres, método de control armónico del horno de frecuencia intermedia.
1. Mejorar la capacidad de cortocircuito del punto público de conexión de la red eléctrica y reducir la impedancia armónica del sistema.
2. La compensación de corriente armónica adopta un filtro de CA y un filtro activo.
3. Aumente el número de pulsos del equipo convertidor para reducir la corriente armónica.
4. Evite la resonancia de condensadores en paralelo y el diseño de inductancia del sistema.
5. El dispositivo de bloqueo de alta frecuencia está conectado en serie en la línea de transmisión de CC de alto voltaje para bloquear la propagación de armónicos de alto orden.
7. Seleccione el modo de cableado del transformador favorable.
8. Se agrupa el equipo para suministro de energía y se instala un dispositivo de filtrado.
Cuatro equipos de control de armónicos del horno de frecuencia intermedia.
1. Dispositivo de filtro pasivo Hongyan.
Dispositivo de filtro pasivo Hongyan.La protección es una resistencia en serie de condensador, y el filtro pasivo se compone de un condensador y una resistencia en serie, y el ajuste está conectado hasta cierto punto.A una frecuencia especial, se genera un bucle de baja impedancia, como 250 HZ.Este es un filtro de quinto armónico.El método puede compensar tanto armónicos como potencia reactiva y tiene una estructura simple.Sin embargo, la principal desventaja de este método es que su compensación se ve afectada por la impedancia de la red y el estado de trabajo, y es fácil resonar en paralelo con el sistema, lo que resulta en amplificación armónica, sobrecarga e incluso daño al cristal líquido. filtrar.Para cargas que varían mucho, es fácil provocar una compensación insuficiente o excesiva.Además, sólo puede compensar armónicos de frecuencia fija y el efecto de compensación no es ideal.
2. Equipo de filtro activo Hongyan
Los filtros activos provocan corrientes armónicas de igual magnitud y en antifase.Asegúrese de que la corriente en el lado de la fuente de alimentación sea una onda sinusoidal.El concepto básico es crear una corriente de compensación con la misma intensidad que la corriente armónica de carga e invertir la posición, y compensar la corriente de compensación con la corriente armónica de carga para eliminar la corriente de pulso.Este es un método de eliminación de armónicos del producto y el efecto de filtrado es mejor que el de los filtros pasivos.
3. Protector armónico Hongyan
El protector de armónicos es igual a la reactancia en serie del condensador.Como la impedancia es muy baja, la corriente fluirá aquí.En realidad, esto es una separación de impedancia, por lo que la corriente armónica inyectada en el sistema básicamente se resuelve.
Los protectores de armónicos suelen instalarse delante de equipos delicados.Son productos de control de armónicos de alta calidad, que pueden resistir el impacto de sobretensiones, absorber armónicos de 2 a 65 veces más altos y proteger el equipo.Control armónico de sistemas de control de iluminación, computadoras, televisores, equipos de control de velocidad de motores, sistemas de alimentación ininterrumpida, máquinas herramienta CNC, rectificadores, instrumentos de precisión y mecanismos de control electrónico.Todos estos armónicos generados por equipos eléctricos no lineales pueden provocar fallas en el propio sistema de distribución o en los equipos conectados al sistema.El protector de armónicos puede eliminar los armónicos en la fuente de generación de energía y eliminar automáticamente los armónicos de alto orden, el ruido de alta frecuencia, los picos de pulso, las sobretensiones y otras perturbaciones en los equipos eléctricos.El protector de armónicos puede purificar el suministro de energía, proteger equipos eléctricos y equipos de compensación del factor de potencia, evitar que el protector se dispare accidentalmente y luego mantener el funcionamiento seguro de los equipos eléctricos en terrenos elevados.
Hora de publicación: 13-abr-2023