Aralıq tezlikli sobalarda harmoniklərin yaranma səbəbləri və həll yolları

Ölkəmizin iqtisadiyyatının sürətli inkişafı, xüsusən də son illər mədənçıxarma, əritmə və tökmə sənayesinin sürətli inkişafı ilə elektrik enerjisinə tələbat artır.Onların arasında ara tezlikli ərimə sobasının rektifikasiya avadanlığı ən böyük harmonik enerji istehsalı avadanlıqlarından biridir, lakin əksər istehsalçılar məhsulun xərclərini azaltdıqlarına və harmonik bastırma texnologiyası qurğularını quraşdırmadıqlarına görə, mövcud ictimai elektrik şəbəkəsi dumanlı hava kimi harmoniklərlə ciddi şəkildə çirklənir.Pulse cərəyanı elektromaqnit enerjisinin emalı, ötürülməsi və istifadəsini azaldır, elektrik avadanlığını həddindən artıq qızdırır, vibrasiya və səs-küyə səbəb olur, izolyasiyanı yaşlandırır, xidmət müddətini qısaldır, hətta nasazlıq və ya yanmalara səbəb olur.Harmoniklər enerji sisteminin yerli paralel rezonansına və ya sıra rezonansına səbəb ola bilər, bununla da harmonik məzmunu genişləndirir və kondansatörlərin və digər avadanlıqların yanmasına səbəb olur.Harmoniklər həmçinin qoruyucu relelərin və avtomatik cihazların səhv işləməsinə səbəb ola bilər və enerji ölçmələrini çaşdıra bilər.Enerji sistemindən kənar harmoniklər rabitə avadanlıqlarına və elektron avadanlıqlara ciddi şəkildə müdaxilə edə bilər.

Aralıq tezlikli elektrik sobası şəbəkə yükündə ən böyük harmonik mənbələrdən biridir, çünki düzəldildikdən sonra ara tezlikə çevrilir.Harmoniklər elektrik şəbəkəsinin təhlükəsiz istismarına ciddi təhlükə yaradacaq.Məsələn, harmonik cərəyan transformatorda əlavə yüksək tezlikli burulğanlı dəmir itkisinə səbəb olacaq ki, bu da transformatorun həddindən artıq istiləşməsinə, transformatorun çıxış həcminin azalmasına, transformatorun səs-küyünün artmasına və transformatorun istismar müddətinə ciddi təhlükə yaradacaq. .Harmonik cərəyanların yapışma təsiri keçiricinin sabit kəsiyini azaldır və xəttin itkisini artırır.Harmonik gərginlik şəbəkədəki digər elektrik avadanlığının normal işinə təsir edərək avtomatik idarəetmə avadanlığında əməliyyat xətalarına və ölçmələrin düzgün yoxlanmasına səbəb olur.Harmonik gərginlik və cərəyan periferik rabitə avadanlığının normal işinə təsir göstərir;harmoniklərin yaratdığı keçici həddindən artıq gərginlik və keçici həddindən artıq gərginlik maşın və avadanlıqların izolyasiya qatını zədələyir, nəticədə üç fazalı qısaqapanma xətaları və transformatorların zədələnməsi;harmonik gərginlik və cərəyanın miqdarı ictimai elektrik şəbəkəsində qismən sıra rezonansa və paralel rezonansa səbəb olacaq və nəticədə böyük qəzalar baş verəcək.Daimi dəyişikliklərə riayət etmək prosesində, DC-dən əldə ediləcək ilk şey, yüksək dərəcəli harmoniklərin superpozisiyasına bərabər olan kvadrat dalğalı enerji təchizatıdır.Sonrakı dövrənin süzülməsi lazım olsa da, yüksək dərəcəli harmoniklər tamamilə süzülə bilməz, bu da harmoniklərin yaranmasının səbəbidir.

img

 

Biz 5, 7, 11 və 13 dəfə tək köklənmiş filtrlər hazırladıq.Filtr kompensasiyasından əvvəl istifadəçinin ara tezlikli elektrik sobasının ərimə mərhələsinin güc əmsalı 0,91-dir.Filtr kompensasiya cihazı işə salındıqdan sonra maksimum kompensasiya 0,98 tutumdur.Filtr kompensasiya cihazını işə saldıqdan sonra ümumi gərginlik təhrif dərəcəsi (THD dəyəri) 2,02% təşkil edir.GB/GB/T 14549-1993 enerji keyfiyyət standartına uyğun olaraq, gərginliyin harmonik (10KV) dəyəri 4,0%-dən azdır.5-ci, 7-ci, 11-ci və 13-cü harmonik cərəyanı süzdükdən sonra filtrləmə dərəcəsi təxminən 82∽84% təşkil edir və şirkətimizin standartının icazə verilən dəyərinə çatır.Yaxşı kompensasiya filtri effekti.

Buna görə də, harmoniklərin səbəblərini təhlil etməli və enerji sistemlərinin təhlükəsiz və qənaətli işləməsini təmin etmək üçün çox vacib olan yüksək nizamlı harmoniklərin qarşısını almaq üçün tədbirlər görməliyik.

Birincisi, ara tezlikli sobanın harmoniklərinin səbəbi
1. Harmoniklər qeyri-xətti yüklər tərəfindən yaradılır, məsələn, silikonla idarə olunan rektifikatorlar, kommutasiya enerji təchizatı və s. Bu yükün yaratdığı harmonik tezlik əməliyyat tezliyinin tam ədədidir.Məsələn, üç fazalı altı impulslu rektifikator əsasən 5-ci və 7-ci harmonikləri, üç fazalı 12 impulslu rektifikator isə əsasən 11-ci və 13-cü harmonikləri istehsal edir.
2. Aralıq tezlikli sobalar və çeviricilər kimi çevirici yüklərin yaratdığı harmonikalar sayəsində təkcə inteqral harmoniklər deyil, həm də tezliyi çeviricinin tezliyindən iki dəfə çox olan fraksiya harmonikləri yaranır.Məsələn, üç fazalı altı impulslu rektifikatordan istifadə edərək 820 Hz-də işləyən ara tezlikli soba yalnız 5-ci və 7-ci harmonikləri deyil, həm də 1640 Hz-də fraksiya harmoniklərini yaradır.
Harmoniklər şəbəkə ilə birlikdə mövcuddur, çünki generatorlar və transformatorlar kiçik miqdarda harmoniklər yaradırlar.
2. Aralıq tezlikli sobada harmoniklərin zərəri

Aralıq tezlikli sobaların istifadəsində çoxlu miqdarda harmoniklər əmələ gəlir ki, bu da elektrik şəbəkəsinin ciddi harmonik çirklənməsinə səbəb olur.
1. Daha yüksək harmoniklər dalğalanma gərginliyi və ya cərəyan yaradacaq.Yüksəlmə təsiri sistemin qısa müddətli həddindən artıq (aşağı) gərginliyinə, yəni 1 millisaniyədədən çox olmayan ani gərginlik nəbzinə aiddir.Bu nəbz müsbət və ya mənfi ola bilər və cihazın yanmasına səbəb olan sıra və ya salınım xarakteri daşıya bilər.
2. Harmoniklər elektrik enerjisinin və termoelektrik avadanlıqların ötürülməsini və istifadəsini azaldır, vibrasiya və səs-küy yaradır, onun kənarlarını yaşlandırır, xidmət müddətini azaldır, hətta nasazlıq yaradır və ya yandırır.
3. Enerji təchizatı sisteminin reaktiv enerji kompensasiya avadanlığına təsir edir;elektrik şəbəkəsində harmoniklər olduqda, kondansatör daxil edildikdən sonra kondansatörün gərginliyi artır və kondansatördən keçən cərəyan daha da artır, bu da kondansatörün güc itkisini artırır.Nəbz cərəyanının məzmunu yüksək olarsa, kondansatör həddindən artıq cərəyan və yüklənəcəkdir ki, bu da kondansatörü çox qızdıracaq və kənar materialın kövrəkliyini sürətləndirəcəkdir.
4. Bu, elektrik avadanlıqlarının sürətini və xidmət müddətini azaldacaq və itkiləri artıracaq;transformatorun istifadə qabiliyyətinə və istifadə sürətinə birbaşa təsir göstərir.Eyni zamanda, bu, həm də transformatorun səs-küyünü artıracaq və transformatorun xidmət müddətini xeyli qısaldır.
5. Elektrik şəbəkəsində çoxlu harmonik mənbələrin olduğu ərazilərdə hətta çoxlu sayda daxili və xarici elektron kondensatorların sıradan çıxması baş verdi, yarımstansiyadakı kondansatörlər yandı və ya sıradan çıxdı.
6. Harmoniklər həmçinin rele qorunmasına və avtomatik cihazın nasazlığına səbəb ola bilər, nəticədə enerjinin ölçülməsində qarışıqlıq yaranır.Bu, enerji sisteminin xarici görünüşüdür.Harmoniklər rabitə avadanlıqlarına və elektron avadanlıqlara ciddi müdaxilələr yaradır.Buna görə də, ara tezlikli sobanın enerji keyfiyyətinin yaxşılaşdırılması cavabın əsas diqqət mərkəzinə çevrildi.

Üç, ara tezlikli soba harmonik nəzarət üsulu.
1. Elektrik şəbəkəsinin ictimai əlaqə nöqtəsinin qısaqapanma qabiliyyətini yaxşılaşdırmaq və sistemin harmonik empedansını azaltmaq.
2. Harmonik cərəyan kompensasiyası AC filtri və aktiv filtri qəbul edir.
3. Harmonik cərəyanı azaltmaq üçün çevirici avadanlıqların nəbz sayını artırın.
4. Paralel kondansatörlərin rezonansından və sistemin endüktansının dizaynından qaçın.
5. Yüksək dərəcəli harmoniklərin yayılmasının qarşısını almaq üçün yüksək tezlikli bloklayıcı qurğu yüksək gərginlikli DC ötürmə xəttində ardıcıl olaraq birləşdirilir.
7. Münasib transformator naqil rejimini seçin.
8. Avadanlıqlar enerji təchizatı üçün qruplaşdırılıb, filtrasiya qurğusu quraşdırılıb.

Dörd, ara tezlikli soba harmonik nəzarət avadanlığı
1. Hongyan passiv filtr cihazı.

img-1

 

Hongyan passiv filtr cihazı.Qoruma bir kondansatör seriyası rezistorudur və passiv filtr bir kondansatör və ardıcıl bir rezistordan ibarətdir və tənzimləmə müəyyən dərəcədə bağlıdır.Xüsusi bir tezlikdə, 250HZ kimi aşağı empedanslı bir dövrə yaradılır.Bu, beşinci harmonik filtrdir.Metod həm harmonikləri, həm də reaktiv gücü kompensasiya edə bilir və sadə quruluşa malikdir.Bununla belə, bu metodun əsas çatışmazlığı ondan ibarətdir ki, onun kompensasiyası şəbəkənin empedansına və iş vəziyyətinə təsir edir və sistemlə paralel olaraq rezonans yaratmaq asandır, bu da harmonik gücləndirmə, həddindən artıq yüklənmə və hətta maye kristalın zədələnməsi ilə nəticələnir. filtr.Çox fərqli olan yüklər üçün kompensasiya və ya həddindən artıq kompensasiyaya səbəb olmaq asandır.Bundan əlavə, o, yalnız sabit tezlikli harmonikləri kompensasiya edə bilər və kompensasiya effekti ideal deyil.
2. Hongyan aktiv filtr avadanlığı

img-2

Aktiv filtrlər bərabər böyüklükdə və antifazada harmonik cərəyanlara səbəb olur.Enerji təchizatı tərəfindəki cərəyanın sinus dalğası olduğuna əmin olun.Əsas konsepsiya, yük harmonik cərəyanı ilə eyni gücə malik bir kompensasiya cərəyanı yaratmaq və vəziyyəti tərsinə çevirmək və nəbz cərəyanını təmizləmək üçün kompensasiya cərəyanını yük harmonik cərəyanı ilə əvəz etməkdir.Bu, məhsulun harmonik aradan qaldırılması üsuludur və filtrləmə effekti passiv filtrlərdən daha yaxşıdır.
3. Hongyan Harmonik Qoruyucu

img-3

 

Harmonik qoruyucu kondansatör seriyasının reaktivliyinə bərabərdir.Empedans çox aşağı olduğundan, cərəyan burada axacaq.Bu, əslində empedansın ayrılmasıdır, buna görə sistemə vurulan harmonik cərəyan əsasən həll olunur.

Harmonik qoruyucular adətən incə avadanlıqların qarşısında quraşdırılır.Onlar yüksək keyfiyyətli harmonik nəzarət məhsullarıdır ki, onlar dalğalanmanın təsirinə qarşı dura bilir, 2~65 dəfə yüksək harmonikləri udur və avadanlıqları qoruyur.İşıqlandırma idarəetmə sistemlərinin, kompüterlərin, televizorların, mühərrik sürətinə nəzarət avadanlığının, fasiləsiz enerji təchizatının, CNC dəzgahlarının, rektifikatorların, dəqiq alətlərin və elektron idarəetmə mexanizmlərinin harmonik nəzarəti.Qeyri-xətti elektrik avadanlıqları tərəfindən yaradılan bütün bu harmoniklər paylama sisteminin özündə və ya sistemə qoşulmuş avadanlıqda nasazlıqlara səbəb ola bilər.Harmonik qoruyucu enerji istehsal mənbəyində harmonikləri aradan qaldıra bilər və yüksək dərəcəli harmonikləri, yüksək tezlikli səs-küyü, nəbz sıçrayışlarını, dalğalanmaları və elektrik avadanlıqlarının digər pozğunluqlarını avtomatik olaraq aradan qaldıra bilər.Harmonik qoruyucu enerji təchizatını təmizləyə, elektrik avadanlığını və güc faktorunun kompensasiya avadanlığını qoruya, qoruyucunun təsadüfən qopmasının qarşısını ala və sonra yüksək yerdə elektrik avadanlıqlarının təhlükəsiz işləməsini təmin edə bilər.


Göndərmə vaxtı: 13 aprel 2023-cü il