Avec le développement rapide de l'économie de notre pays, en particulier la croissance rapide des industries minières, de fonderie et de fonderie au cours des 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'électricité harmonique, mais comme la plupart des fabricants réduisent les coûts des produits et n'installent pas d'installations de technologie 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 série du système d'alimentation, 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 automatismes et perturber les mesures d'énergie.Les harmoniques à l'extérieur du système d'alimentation 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 redressement.Les harmoniques mettront sérieusement en danger le fonctionnement sûr du réseau électrique.Par exemple, le courant harmonique entraînera une perte de fer vortex haute fréquence supplémentaire dans le transformateur, ce qui entraînera une surchauffe du transformateur, réduira le volume de sortie du transformateur, augmentera le bruit du transformateur et mettra gravement 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 d'autres équipements électriques sur le réseau, provoquant des erreurs de fonctionnement dans les équipements de contrôle automatique et une vérification de mesure inexacte.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 d'isolation des machines et des équipements, entraînant des défauts de court-circuit triphasés et des dommages aux transformateurs ;tension harmonique et La quantité de courant provoquera une résonance partielle en série et une résonance parallèle dans le réseau électrique public, entraînant des accidents majeurs.Dans le processus d'adhésion aux 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 le dernier circuit doive être filtré, les harmoniques d'ordre élevé ne peuvent pas être complètement filtrées, ce qui est la raison de la génération d'harmoniques.
Nous avons conçu des filtres à accord unique de 5, 7, 11 et 13 fois.Avant la compensation du filtre, le facteur de puissance de l'étage de fusion du four électrique à fréquence intermédiaire de l'utilisateur est de 0,91.Après la mise en service du dispositif de compensation de filtre, la compensation maximale est de 0,98 capacitif.Après avoir fait fonctionner le dispositif de compensation de filtre, le taux de distorsion de tension total (valeur THD) est de 2,02 %.Selon la norme de qualité de l'alimentation GB/GB/T 14549-1993, la valeur de l'harmonique de tension (10KV) est inférieure à 4,0 %.Après avoir filtré les 5ème, 7ème, 11ème et 13ème courants harmoniques, le taux de filtrage est d'environ 82∽84%, atteignant la valeur admissible de la norme de notre société.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 assurer le fonctionnement sûr et économique des systèmes électriques.
Tout d'abord, 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 5e et 7e harmoniques, tandis qu'un redresseur triphasé à 12 impulsions produit principalement les 11e et 13e 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 le double de 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 5e et 7e harmoniques, 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. Dommage des 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. Des harmoniques plus élevées génèrent une surtension ou un courant.L'impact des surtensions 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 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 fonctionnent mal ou brûlent.
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 l'insertion du condensateur et le courant traversant le condensateur augmente encore plus, ce qui augmente la perte de puissance du condensateur.Si la teneur en courant d'impulsion est élevée, 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.En même temps, cela augmentera également le bruit du transformateur et réduira considérablement la durée de vie du transformateur.
5. Dans les zones avec 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 déclenché.
6. Les harmoniques peuvent également provoquer une protection de relais et une défaillance automatique de l'appareil, entraînant une confusion dans la mesure de l'énergie.C'est l'extérieur du système d'alimentation.Les harmoniques causent de graves interférences aux équipements de communication et aux équipements électroniques.Par conséquent, l'amélioration de la qualité de l'alimentation du four à fréquence intermédiaire est devenue l'objectif principal de la réponse.
Trois méthodes de contrôle des harmoniques 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 de 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. L'équipement est regroupé pour l'alimentation électrique et un dispositif de filtrage est installé.
Quatre équipements de contrôle des harmoniques de four à fréquence intermédiaire
1. Dispositif de filtre passif Hongyan.
Dispositif de filtre passif Hongyan.La protection est une résistance série de condensateurs, 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 a 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 il est facile de résonner en parallèle avec le système, ce qui entraîne une amplification harmonique, une surcharge et même des dommages au cristal liquide. 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 antiphase.Assurez-vous que le courant du côté de l'alimentation est une onde sinusoïdale.Le concept de base est de créer un courant de compensation avec la même force que le courant harmonique de charge et 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 de produit, et l'effet de filtrage est meilleur que les filtres passifs.
3. Protecteur harmonique Hongyan
La protection contre les harmoniques est égale à la réactance série du condensateur.Parce que l'impédance est très faible, le courant circulera ici.Il s'agit en fait d'une séparation d'impédance, de sorte que le courant harmonique injecté dans le système est essentiellement résolu.
Les protecteurs harmoniques sont généralement installés devant des équipements délicats.Ce sont des produits de contrôle des harmoniques de haute qualité, qui peuvent résister aux chocs de surtension, absorber des harmoniques 2 à 65 fois plus élevées et protéger l'équipement.Contrôle harmonique des systèmes de contrôle d'éclairage, des ordinateurs, des téléviseurs, des équipements de contrôle de la vitesse des moteurs, des alimentations sans interruption, des machines-outils à commande numérique, 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 pointes d'impulsions, 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