Avec le développement rapide de l'économie de notre pays, en particulier la croissance rapide des industries minières, de fusion et de fonderie ces dernières années, la demande d'électricité augmente.Parmi eux, l'équipement de rectification du four de fusion à fréquence intermédiaire est l'un des plus grands équipements de production d'énergie harmonique, mais comme la plupart des fabricants réduisent les coûts des produits et n'installent pas d'installations technologiques de suppression des harmoniques, le réseau électrique public actuel est gravement pollué par des harmoniques comme le temps de brume.Le courant pulsé réduit le traitement, la transmission et l'utilisation de l'énergie électromagnétique, surchauffe les équipements électriques, provoque des vibrations et du bruit, vieillit l'isolation, raccourcit la durée de vie et provoque même des pannes ou des brûlures.Les harmoniques peuvent provoquer une résonance parallèle locale ou une résonance en série du système électrique, augmentant ainsi le contenu harmonique et provoquant la combustion des condensateurs et d'autres équipements.Les harmoniques peuvent également provoquer un mauvais fonctionnement des relais de protection et des appareils automatiques et perturber les mesures d'énergie.Les harmoniques extérieures au système électrique peuvent sérieusement interférer avec les équipements de communication et les équipements électroniques.
Le four électrique à fréquence intermédiaire est l'une des plus grandes sources d'harmoniques dans la charge du réseau, car il est converti en fréquence intermédiaire après rectification.Les harmoniques mettent gravement en danger le fonctionnement sûr du réseau électrique.Par exemple, le courant harmonique provoquera une perte supplémentaire de fer vortex à haute fréquence dans le transformateur, ce qui entraînera une surchauffe du transformateur, réduira le volume de sortie du transformateur, augmentera le bruit du transformateur et mettra sérieusement en danger la durée de vie du transformateur. .L'effet collant des courants harmoniques réduit la section constante du conducteur et augmente la perte de la ligne.La tension harmonique affecte le fonctionnement normal des autres équipements électriques du réseau, provoquant des erreurs de fonctionnement dans les équipements de contrôle automatique et une vérification des mesures inexactes.La tension et le courant harmoniques affectent le fonctionnement normal des équipements de communication périphériques ;les surtensions transitoires et les surtensions transitoires causées par les harmoniques endommagent la couche isolante des machines et des équipements, entraînant des défauts de court-circuit triphasé et des dommages aux transformateurs ;la tension harmonique et la quantité de courant provoqueront une résonance en série partielle et une résonance parallèle dans le réseau électrique public, entraînant des accidents majeurs.Dans le processus d'adhésion à des changements constants, la première chose à obtenir du courant continu est une alimentation à onde carrée, ce qui équivaut à la superposition d'harmoniques d'ordre élevé.Bien que ce dernier circuit doive être filtré, les harmoniques d’ordre élevé ne peuvent pas être complètement filtrées, ce qui explique la génération d’harmoniques.
Nous avons conçu des filtres à réglage unique de 5, 7, 11 et 13 fois.Avant compensation du filtre, le facteur de puissance de l'étape de fusion du four électrique à fréquence intermédiaire de l'utilisateur est de 0,91.Une fois le dispositif de compensation du filtre mis en service, la compensation maximale est de 0,98 capacitif.Après avoir fait fonctionner le dispositif de compensation du filtre, le taux de distorsion de tension total (valeur THD) est de 2,02 %.Selon la norme de qualité de l'énergie GB/GB/T 14549-1993, la valeur de l'harmonique de tension (10 KV) est inférieure à 4,0 %.Après avoir filtré les courants harmoniques 5ème, 7ème, 11ème et 13ème, le taux de filtrage est d'environ 82∽84%, atteignant la valeur admissible de la norme de notre entreprise.Bon effet de filtre de compensation.
Par conséquent, nous devons analyser les causes des harmoniques et prendre des mesures pour supprimer les harmoniques d’ordre élevé, ce qui est crucial pour garantir le fonctionnement sûr et économique des systèmes électriques.
Premièrement, la cause des harmoniques du four à fréquence intermédiaire
1. Les harmoniques sont générées par des charges non linéaires, telles que des redresseurs contrôlés au silicium, des alimentations à découpage, etc. La fréquence harmonique générée par cette charge est un multiple entier de la fréquence de fonctionnement.Par exemple, un redresseur triphasé à six impulsions produit principalement les 5ème et 7ème harmoniques, tandis qu'un redresseur triphasé à 12 impulsions produit principalement les 11ème et 13ème harmoniques.
2. En raison des harmoniques générées par les charges de l'onduleur telles que les fours à fréquence intermédiaire et les onduleurs, non seulement des harmoniques intégrales sont générées, mais également des harmoniques fractionnaires dont la fréquence est deux fois supérieure à la fréquence de l'onduleur.Par exemple, un four à fréquence intermédiaire fonctionnant à 820 Hz utilisant un redresseur triphasé à six impulsions génère non seulement des harmoniques 5ème et 7ème, mais également des harmoniques fractionnaires à 1640 Hz.
Les harmoniques coexistent avec le réseau car les générateurs et les transformateurs génèrent de petites quantités d'harmoniques.
2. Dommages causés par les harmoniques dans le four à fréquence intermédiaire
Lors de l'utilisation de fours à fréquence intermédiaire, un grand nombre d'harmoniques sont générés, ce qui entraîne une grave pollution harmonique du réseau électrique.
1. Les harmoniques supérieures génèrent une surtension ou un courant de surtension.L'impact de surtension fait référence à la surtension (basse) à court terme du système, c'est-à-dire à l'impulsion instantanée de tension qui ne dépasse pas 1 milliseconde.Cette impulsion peut être positive ou négative, et peut avoir un caractère série ou oscillatoire, provoquant la combustion de l'appareil.
2. Les harmoniques réduisent la transmission et l'utilisation de l'énergie électrique et des équipements thermoélectriques, génèrent des vibrations et du bruit, font vieillir ses bords, réduisent la durée de vie et même des dysfonctionnements ou des brûlures.
3. Cela affecte l’équipement de compensation de puissance réactive du système d’alimentation électrique ;Lorsqu'il y a des harmoniques dans le réseau électrique, la tension du condensateur augmente après la mise en place du condensateur et le courant traversant le condensateur augmente encore plus, ce qui augmente la perte de puissance du condensateur.Si le contenu du courant d'impulsion est élevé, le condensateur sera en surintensité et chargé, ce qui surchauffera le condensateur et accélérera la fragilisation du matériau de bord.
4. Cela réduira la vitesse et la durée de vie des équipements électriques et augmentera les pertes ;cela affecte directement la capacité d'utilisation et le taux d'utilisation du transformateur.Dans le même temps, cela augmentera également le bruit du transformateur et réduira considérablement la durée de vie du transformateur.
5. Dans les zones comportant de nombreuses sources d'harmoniques dans le réseau électrique, même un grand nombre de pannes de condensateurs électroniques internes et externes se sont produites et les condensateurs de la sous-station ont brûlé ou se sont déclenchés.
6. Les harmoniques peuvent également provoquer une protection des relais et une défaillance des dispositifs automatiques, entraînant une confusion dans la mesure de l'énergie.C'est l'extérieur du système électrique.Les harmoniques provoquent de graves interférences avec les équipements de communication et les équipements électroniques.Par conséquent, l’amélioration de la qualité de l’énergie du four à fréquence intermédiaire est devenue l’objectif principal de la réponse.
Troisièmement, méthode de contrôle harmonique du four à fréquence intermédiaire.
1. Améliorer la capacité de court-circuit du point de raccordement public du réseau électrique et réduire l'impédance harmonique du système.
2. La compensation du courant harmonique adopte un filtre AC et un filtre actif.
3. Augmentez le nombre d'impulsions de l'équipement de conversion pour réduire le courant harmonique.
4. Évitez la résonance des condensateurs parallèles et la conception de l'inductance du système.
5. Le dispositif de blocage haute fréquence est connecté en série sur la ligne de transmission CC haute tension pour bloquer la propagation des harmoniques d'ordre élevé.
7. Sélectionnez le mode de câblage du transformateur favorable.
8. Les équipements sont regroupés pour l'alimentation électrique et un dispositif de filtrage est installé.
Quatre équipements de contrôle harmonique du four à fréquence intermédiaire
1. Dispositif de filtre passif Hongyan.
Dispositif de filtre passif Hongyan.La protection est une résistance série de condensateur, et le filtre passif est composé d'un condensateur et d'une résistance en série, et le réglage est connecté dans une certaine mesure.À une fréquence spéciale, une boucle à faible impédance est générée, telle que 250 Hz.Il s'agit d'un filtre de cinquième harmonique.Le procédé peut compenser à la fois les harmoniques et la puissance réactive, et présente une structure simple.Cependant, le principal inconvénient de cette méthode est que sa compensation est affectée par l'impédance de la grille et l'état de fonctionnement, et qu'elle est facile à résonner en parallèle avec le système, ce qui entraîne une amplification harmonique, une surcharge et même des dommages aux cristaux liquides. filtre.Pour des charges très variables, il est facile de provoquer une sous-compensation ou une surcompensation.De plus, il ne peut compenser que les harmoniques à fréquence fixe, et l'effet de compensation n'est pas idéal.
2. Équipement de filtre actif Hongyan
Les filtres actifs provoquent des courants harmoniques d'amplitude égale et d'antiphase.Assurez-vous que le courant côté alimentation est une onde sinusoïdale.Le concept de base est de créer un courant de compensation avec la même intensité que le courant harmonique de charge, d'inverser la position et de compenser le courant de compensation avec le courant harmonique de charge pour effacer le courant d'impulsion.Il s'agit d'une méthode d'élimination des harmoniques du produit, et l'effet de filtrage est meilleur que celui des filtres passifs.
3. Protecteur harmonique Hongyan
Le protecteur d'harmoniques est égal à la réactance série du condensateur.L’impédance étant très faible, le courant circulera ici.Il s’agit en fait d’une séparation d’impédance, donc le courant harmonique injecté dans le système est essentiellement résolu.
Les protecteurs d'harmoniques sont généralement installés devant les équipements délicats.Ce sont des produits de contrôle des harmoniques de haute qualité, qui peuvent résister aux chocs, absorber des harmoniques 2 à 65 fois plus élevées et protéger les équipements.Contrôle harmonique des systèmes de contrôle d'éclairage, des ordinateurs, des téléviseurs, des équipements de contrôle de la vitesse des moteurs, des alimentations sans coupure, des machines-outils CNC, des redresseurs, des instruments de précision et des mécanismes de contrôle électroniques.Toutes ces harmoniques générées par les équipements électriques non linéaires peuvent provoquer des pannes dans le système de distribution lui-même ou dans les équipements connectés au système.Le protecteur d'harmoniques peut éliminer les harmoniques au niveau de la source de production d'énergie et éliminer automatiquement les harmoniques d'ordre élevé, le bruit haute fréquence, les pics d'impulsion, les surtensions et autres perturbations des équipements électriques.Le protecteur d'harmoniques peut purifier l'alimentation électrique, protéger les équipements électriques et les équipements de compensation du facteur de puissance, empêcher le protecteur de se déclencher accidentellement, puis maintenir le fonctionnement sûr des équipements électriques en hauteur.
Heure de publication : 13 avril 2023