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 del producto y no instalan instalaciones de tecnología de supresión de armónicos, la red eléctrica pública actual está severamente contaminada por armónicos como el clima de 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 una resonancia paralela local o una resonancia en serie del sistema de potencia, lo que expande el contenido de armónicos y hace que se quemen los condensadores y otros equipos.Los armónicos también pueden provocar el mal funcionamiento de los relés de protección y los dispositivos automáticos y confundir las mediciones de energía.Los armónicos fuera del sistema de energía pueden interferir seriamente con los equipos de comunicación y los equipos electrónicos.
El horno eléctrico de frecuencia intermedia es una de las mayores fuentes de armónicos en la carga de la red, ya que 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 causará una pérdida de hierro de vórtice de alta frecuencia adicional en el transformador, lo que hará que el transformador se sobrecaliente, reduzca el volumen de salida del transformador, aumente el ruido del transformador y ponga 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 la pérdida de la línea.El voltaje armónico afecta el funcionamiento normal de otros equipos eléctricos en la red, provocando errores operativos en los equipos de control automático y verificación de mediciones 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 la maquinaria y el equipo, lo que provoca fallas de cortocircuito trifásicas y daños en los transformadores;voltaje armónico y La cantidad de corriente causará resonancia en serie parcial y resonancia en paralelo en la red eléctrica pública, lo que provocará accidentes importantes.En el proceso de adherirse a cambios constantes, lo primero que se obtiene de CC es una fuente de alimentación de onda cuadrada, que es equivalente a la superposición de armónicos de alto orden.Aunque es necesario filtrar el último circuito, los armónicos de alto orden no se pueden filtrar por completo, razón por la cual se generan los armónicos.
Diseñamos filtros single-tuned 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 de filtro, la tasa de distorsión de voltaje total (valor THD) es 2.02%.De acuerdo con el estándar de calidad de energía GB/GB/T 14549-1993, el valor armónico de voltaje (10KV) es inferior al 4,0%.Después de filtrar la corriente armónica 5, 7, 11 y 13, 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 la operación segura y económica 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 operativa.Por ejemplo, un rectificador trifásico de seis pulsos produce principalmente los armónicos 5 y 7, mientras que un rectificador trifásico de 12 pulsos produce principalmente los armónicos 11 y 13.
2. Debido a los armónicos generados por las cargas de los inversores, como los hornos de frecuencia intermedia y los 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 opera a 820 Hz usando un rectificador trifásico de seis pulsos genera no solo armónicos 5 y 7, 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 armónicos en horno de frecuencia intermedia
En el uso de 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 picos de tensión o corriente.El impacto de la sobretensión se refiere al sobre (bajo) voltaje 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 la quema del aparato.
2. Los armónicos reducen la transmisión y utilización de energía eléctrica y equipos termoeléctricos, generan vibración y ruido, envejecen sus bordes, reducen la vida útil e incluso fallan o se queman.
3. Afecta a los equipos de compensación de potencia reactiva del sistema de alimentación;cuando hay armónicos en la red eléctrica, el voltaje del capacitor aumenta después de que se coloca el capacitor, 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, incluso se produjo un gran número de averías de condensadores electrónicos internos y externos, y los condensadores de la subestación se quemaron o dispararon.
6. Los armónicos también pueden provocar la protección del relé y la falla automática del dispositivo, lo que genera confusión en la medición de la energía.Este es el exterior del sistema de energía.Los armónicos provocan graves interferencias en los equipos de comunicación y los equipos electrónicos.Por lo tanto, mejorar la calidad de la energía del horno de frecuencia intermedia se ha convertido en el enfoque principal de la respuesta.
Tres, método de control de armónicos de horno de frecuencia intermedia.
1. Mejorar la capacidad de cortocircuito del punto de conexión pública 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 paralelos 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 agrupan los equipos para alimentación y se instala un dispositivo de filtrado.
Cuatro, equipo de control de armónicos de horno de frecuencia intermedia
1. Dispositivo de filtro pasivo Hongyan.
Dispositivo de filtro pasivo Hongyan.La protección es una resistencia en serie de condensadores, y el filtro pasivo está compuesto por 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 250HZ.Este es un filtro de quinta armónica.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 rejilla 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 causar una compensación insuficiente o excesiva.Además, solo 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 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 fuerza 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 los filtros pasivos.
3. Protector armónico de Hongyan
El protector armónico es igual a la reactancia en serie del condensador.Debido a que la impedancia es muy baja, la corriente fluirá aquí.En realidad, se trata de una separación de impedancia, por lo que la corriente armónica inyectada en el sistema se resuelve básicamente.
Los protectores de armónicos generalmente se instalan frente a equipos delicados.Son productos de control de armónicos de alta calidad, que pueden resistir el impacto de la sobretensión, 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, fuentes 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 armónico puede purificar la fuente de alimentación, proteger el equipo eléctrico y el equipo de compensación del factor de potencia, evitar que el protector se dispare accidentalmente y luego mantener el funcionamiento seguro del equipo eléctrico en terreno elevado.
Hora de publicación: 13-abr-2023