Dengan pesatnya perkembangan perekonomian negara kita, khususnya pesatnya pertumbuhan industri pertambangan, peleburan dan pengecoran dalam beberapa tahun terakhir, kebutuhan akan listrik semakin meningkat.Diantaranya, peralatan rektifikasi tungku peleburan frekuensi menengah adalah salah satu peralatan pembangkit listrik harmonik terbesar, namun karena sebagian besar produsen mengurangi biaya produk dan tidak memasang fasilitas teknologi penekan harmonik, jaringan listrik publik saat ini sangat tercemar oleh harmonisa seperti cuaca kabut.Arus pulsa mengurangi pemrosesan, transmisi dan pemanfaatan energi elektromagnetik, peralatan listrik menjadi terlalu panas, menyebabkan getaran dan kebisingan, menua isolasi, memperpendek masa pakai, dan bahkan menyebabkan kegagalan atau luka bakar.Harmonisa dapat menyebabkan resonansi paralel lokal atau resonansi seri pada sistem tenaga, sehingga memperluas kandungan harmonik dan menyebabkan terbakarnya kapasitor dan peralatan lainnya.Harmonisa juga dapat menyebabkan kesalahan pengoperasian relai proteksi dan perangkat otomatis serta membingungkan pengukuran energi.Harmonisa di luar sistem tenaga listrik dapat mengganggu peralatan komunikasi dan peralatan elektronik secara serius.
Tungku listrik frekuensi menengah adalah salah satu sumber harmonik terbesar dalam beban jaringan, karena diubah menjadi frekuensi menengah setelah rektifikasi.Harmonisa akan sangat membahayakan keselamatan pengoperasian jaringan listrik.Misalnya, arus harmonik akan menyebabkan tambahan kehilangan besi pusaran frekuensi tinggi pada trafo, yang akan menyebabkan trafo menjadi terlalu panas, mengurangi volume keluaran trafo, meningkatkan kebisingan trafo, dan sangat membahayakan masa pakai trafo. .Efek pelekatan arus harmonik mengurangi konstan penampang konduktor dan meningkatkan hilangnya saluran.Tegangan harmonik mempengaruhi pengoperasian normal peralatan listrik lainnya di jaringan, menyebabkan kesalahan operasional pada peralatan kontrol otomatis dan verifikasi pengukuran yang tidak akurat.Tegangan dan arus harmonik mempengaruhi pengoperasian normal peralatan komunikasi periferal;tegangan lebih transien dan tegangan lebih transien yang disebabkan oleh harmonisa merusak lapisan insulasi mesin dan peralatan, sehingga mengakibatkan gangguan hubung singkat tiga fasa dan kerusakan trafo;tegangan harmonik dan Besarnya arus akan menyebabkan resonansi seri parsial dan resonansi paralel pada jaringan listrik umum, sehingga mengakibatkan kecelakaan besar.Dalam proses mengikuti perubahan konstan, hal pertama yang didapat dari DC adalah catu daya gelombang persegi, yang setara dengan superposisi harmonik tingkat tinggi.Meskipun rangkaian selanjutnya perlu disaring, harmonisa tingkat tinggi tidak dapat disaring sepenuhnya, yang merupakan alasan timbulnya harmonik.
Kami merancang filter yang disetel tunggal sebanyak 5, 7, 11, dan 13 kali.Sebelum kompensasi filter, faktor daya tahap peleburan tungku listrik frekuensi menengah pengguna adalah 0,91.Setelah perangkat kompensasi filter dioperasikan, kompensasi maksimum adalah kapasitif 0,98.Setelah menjalankan perangkat kompensasi filter, tingkat distorsi tegangan total (nilai THD) adalah 2,02%.Menurut standar kualitas daya GB/GB/T 14549-1993, nilai harmonik tegangan (10KV) kurang dari 4,0%.Setelah menyaring arus harmonik ke-5, ke-7, ke-11 dan ke-13, tingkat penyaringan sekitar 82∽84%, mencapai nilai yang diizinkan dari standar perusahaan kami.Efek filter kompensasi yang bagus.
Oleh karena itu, kita harus menganalisis penyebab harmonisa dan mengambil tindakan untuk menekan harmonisa tingkat tinggi, yang sangat penting untuk menjamin pengoperasian sistem tenaga listrik yang aman dan ekonomis.
Pertama, penyebab harmonisa tungku frekuensi menengah
1. Harmonisa dihasilkan oleh beban non-linier, seperti penyearah yang dikontrol silikon, catu daya switching, dll. Frekuensi harmonik yang dihasilkan oleh beban ini adalah kelipatan bilangan bulat dari frekuensi operasi.Misalnya, penyearah tiga fase enam pulsa terutama menghasilkan harmonik ke-5 dan ke-7, sedangkan penyearah tiga fase 12-pulsa terutama menghasilkan harmonik ke-11 dan ke-13.
2. Akibat harmonisa yang dihasilkan oleh beban inverter seperti tungku frekuensi menengah dan inverter, tidak hanya harmonisa integral yang dihasilkan, tetapi juga harmonik pecahan yang frekuensinya dua kali frekuensi inverter.Misalnya, tungku frekuensi menengah yang beroperasi pada 820 Hz menggunakan penyearah tiga fase enam pulsa tidak hanya menghasilkan harmonik ke-5 dan ke-7, tetapi juga harmonik fraksional pada 1640 Hz.
Harmonisa hidup berdampingan dengan jaringan listrik karena generator dan transformator menghasilkan sejumlah kecil harmonisa.
2. Bahaya harmonisa pada tungku frekuensi menengah
Dalam penggunaan tungku frekuensi menengah, sejumlah besar harmonisa dihasilkan, yang menyebabkan polusi harmonik yang serius pada jaringan listrik.
1. Harmonisa yang lebih tinggi akan menghasilkan lonjakan tegangan atau arus.Dampak lonjakan mengacu pada tegangan berlebih (rendah) jangka pendek dari sistem, yaitu pulsa tegangan sesaat yang tidak melebihi 1 milidetik.Denyut nadi ini bisa positif atau negatif, dan bisa bersifat seri atau berosilasi, sehingga menyebabkan alat terbakar.
2. Harmonisa mengurangi transmisi dan pemanfaatan energi listrik dan peralatan termoelektrik, menimbulkan getaran dan kebisingan, membuat tepiannya menua, mengurangi masa pakai, dan bahkan tidak berfungsi atau terbakar.
3. Mempengaruhi peralatan kompensasi daya reaktif pada sistem catu daya;ketika terdapat harmonik pada jaringan listrik, tegangan kapasitor meningkat setelah kapasitor dipasang, dan arus yang melalui kapasitor semakin meningkat, yang meningkatkan kehilangan daya kapasitor.Jika kandungan arus pulsa tinggi, kapasitor akan kelebihan arus dan dibebani, yang akan membuat kapasitor menjadi terlalu panas dan mempercepat penggetasan material tepi.
4. Hal ini akan mengurangi kecepatan dan masa pakai peralatan listrik serta meningkatkan kerugian;itu secara langsung mempengaruhi kapasitas penggunaan dan tingkat pemanfaatan transformator.Pada saat yang sama, hal ini juga akan meningkatkan kebisingan trafo dan sangat memperpendek masa pakai trafo.
5. Di daerah dengan banyak sumber harmonik di jaringan listrik, bahkan banyak terjadi kerusakan pada kapasitor elektronik internal dan eksternal, dan kapasitor di gardu induk terbakar atau tersandung.
6. Harmonisa juga dapat menyebabkan proteksi relai dan kegagalan perangkat otomatis, yang mengakibatkan kebingungan dalam pengukuran energi.Ini adalah bagian luar sistem tenaga.Harmonisa menyebabkan gangguan serius pada peralatan komunikasi dan peralatan elektronik.Oleh karena itu, peningkatan kualitas daya tungku frekuensi menengah telah menjadi fokus utama respons.
Tiga, metode kontrol harmonik tungku frekuensi menengah.
1. Meningkatkan kapasitas hubung singkat pada titik sambungan umum jaringan listrik dan mengurangi impedansi harmonik sistem.
2. Kompensasi arus harmonik mengadopsi filter AC dan filter aktif.
3. Meningkatkan jumlah pulsa peralatan konverter untuk mengurangi arus harmonik.
4. Hindari resonansi kapasitor paralel dan desain induktansi sistem.
5. Perangkat pemblokiran frekuensi tinggi dihubungkan secara seri pada saluran transmisi DC tegangan tinggi untuk memblokir perambatan harmonik tingkat tinggi.
7. Pilih mode pengkabelan transformator yang diinginkan.
8. Peralatan dikelompokkan untuk catu daya, dan perangkat penyaringan dipasang.
Empat, peralatan kontrol harmonik tungku frekuensi menengah
1. Perangkat filter pasif Hongyan.
Perangkat filter pasif Hongyan.Perlindungannya adalah resistor seri kapasitor, dan filter pasif terdiri dari kapasitor dan resistor seri, dan penyesuaiannya dihubungkan sampai batas tertentu.Pada frekuensi khusus, loop impedansi rendah dihasilkan, seperti 250HZ.Ini adalah filter harmonik kelima.Metode ini dapat mengkompensasi harmonisa dan daya reaktif, serta memiliki struktur yang sederhana.Namun, kelemahan utama dari metode ini adalah kompensasinya dipengaruhi oleh impedansi jaringan dan kondisi kerja, dan mudah untuk beresonansi secara paralel dengan sistem, sehingga menghasilkan amplifikasi harmonik, kelebihan beban, dan bahkan kerusakan pada kristal cair. Saring.Untuk beban yang sangat bervariasi, mudah menyebabkan kompensasi yang kurang atau kompensasi yang berlebihan.Selain itu, hanya dapat mengkompensasi harmonik frekuensi tetap, dan efek kompensasinya tidak ideal.
2. Peralatan filter aktif Hongyan
Filter aktif menyebabkan arus harmonik dengan besaran dan antifase yang sama.Pastikan arus pada sisi catu daya adalah gelombang sinus.Konsep dasarnya adalah menciptakan arus kompensasi dengan kekuatan yang sama dengan arus harmonik beban dan membalik posisinya, serta mengimbangi arus kompensasi dengan arus harmonik beban untuk menjernihkan arus pulsa.Ini adalah metode eliminasi harmonik produk, dan efek penyaringannya lebih baik daripada filter pasif.
3. Pelindung Harmonik Hongyan
Pelindung harmonik sama dengan reaktansi seri kapasitor.Karena impedansinya sangat rendah maka arus akan mengalir disini.Ini sebenarnya adalah pemisahan impedansi, sehingga arus harmonik yang disuntikkan ke dalam sistem pada dasarnya teratasi.
Pelindung harmonik biasanya dipasang di depan peralatan halus.Mereka adalah produk kontrol harmonik berkualitas tinggi, yang dapat menahan dampak lonjakan arus, menyerap harmonik 2~65 kali lebih tinggi, dan melindungi peralatan.Kontrol harmonis sistem kontrol pencahayaan, komputer, televisi, peralatan kontrol kecepatan motor, catu daya tak terputus, peralatan mesin CNC, penyearah, instrumen presisi, dan mekanisme kontrol elektronik.Semua harmonik yang ditimbulkan oleh peralatan listrik non-linier ini dapat menyebabkan kegagalan pada sistem distribusi itu sendiri atau pada peralatan yang terhubung dengan sistem tersebut.Pelindung harmonik dapat menghilangkan harmonisa pada sumber pembangkit listrik, dan secara otomatis menghilangkan harmonik tingkat tinggi, kebisingan frekuensi tinggi, lonjakan pulsa, lonjakan arus, dan gangguan lain pada peralatan listrik.Pelindung harmonik dapat memurnikan catu daya, melindungi peralatan listrik dan peralatan kompensasi faktor daya, mencegah pelindung tersandung secara tidak sengaja, dan kemudian menjaga keamanan pengoperasian peralatan listrik di dataran tinggi.
Waktu posting: 13 April-2023