สาเหตุของฮาร์มอนิกในเตาความถี่กลางและโซลูชัน

ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของเศรษฐกิจในประเทศของเรา โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเติบโตอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรมเหมืองแร่ การถลุงและการหล่อในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ความต้องการไฟฟ้าจึงเพิ่มขึ้นในหมู่พวกเขา อุปกรณ์แก้ไขเตาถลุงความถี่กลางเป็นหนึ่งในอุปกรณ์สร้างพลังงานฮาร์มอนิกที่ใหญ่ที่สุด แต่เนื่องจากผู้ผลิตส่วนใหญ่ลดต้นทุนผลิตภัณฑ์และไม่ติดตั้งสิ่งอำนวยความสะดวกเทคโนโลยีปราบปรามฮาร์มอนิก ตารางไฟฟ้าสาธารณะในปัจจุบันจึงถูกปนเปื้อนอย่างรุนแรงจากฮาร์โมนิกเช่นสภาพอากาศหมอกควันกระแสพัลส์ช่วยลดการประมวลผล การส่งผ่าน และการใช้พลังงานแม่เหล็กไฟฟ้า ทำให้อุปกรณ์ไฟฟ้าร้อนเกินไป ทำให้เกิดการสั่นสะเทือนและเสียงรบกวน ฉนวนมีอายุนานขึ้น อายุการใช้งานสั้นลง และแม้กระทั่งทำให้เกิดความเสียหายหรือไหม้ได้ฮาร์มอนิกสามารถทำให้เกิดการสั่นพ้องแบบขนานเฉพาะที่หรือการสั่นพ้องแบบอนุกรมของระบบไฟฟ้า ซึ่งจะเป็นการขยายเนื้อหาฮาร์มอนิกและทำให้ตัวเก็บประจุไหม้และอุปกรณ์อื่นๆฮาร์มอนิกยังสามารถทำให้เกิดการทำงานผิดพลาดของรีเลย์ป้องกันและอุปกรณ์อัตโนมัติ และทำให้การวัดพลังงานสับสนฮาร์โมนิคที่อยู่นอกระบบไฟฟ้าอาจรบกวนอุปกรณ์สื่อสารและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อย่างรุนแรง

เตาไฟฟ้าความถี่กลางเป็นหนึ่งในแหล่งฮาร์มอนิกที่ใหญ่ที่สุดในโหลดกริด เนื่องจากเตาไฟฟ้าจะถูกแปลงเป็นความถี่กลางหลังการแก้ไขฮาร์มอนิกส์จะเป็นอันตรายต่อการทำงานอย่างปลอดภัยของระบบส่งไฟฟ้าตัวอย่างเช่น กระแสฮาร์มอนิกจะทำให้เกิดการสูญเสียเหล็กกระแสน้ำวนความถี่สูงเพิ่มเติมในหม้อแปลง ซึ่งจะทำให้หม้อแปลงร้อนเกินไป ลดปริมาตรเอาต์พุตของหม้อแปลง เพิ่มเสียงรบกวนของหม้อแปลง และทำให้อายุการใช้งานของหม้อแปลงเป็นอันตรายอย่างร้ายแรง .ผลการเกาะติดของกระแสฮาร์มอนิกจะช่วยลดหน้าตัดคงที่ของตัวนำและเพิ่มการสูญเสียของเส้นแรงดันไฟฟ้าฮาร์มอนิกส่งผลต่อการทำงานปกติของอุปกรณ์ไฟฟ้าอื่นๆ บนโครงข่าย ทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการปฏิบัติงานในอุปกรณ์ควบคุมอัตโนมัติและการตรวจสอบการวัดที่ไม่ถูกต้องแรงดันและกระแสฮาร์มอนิกส่งผลต่อการทำงานปกติของอุปกรณ์สื่อสารต่อพ่วงแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราวและแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราวที่เกิดจากฮาร์โมนิกทำให้ชั้นฉนวนของเครื่องจักรและอุปกรณ์เสียหาย ส่งผลให้เกิดข้อผิดพลาดในการลัดวงจรสามเฟสและความเสียหายต่อหม้อแปลงแรงดันฮาร์มอนิกและปริมาณกระแสไฟฟ้าจะทำให้เกิดเสียงสะท้อนแบบอนุกรมบางส่วนและเสียงสะท้อนแบบขนานในระบบสายส่งไฟฟ้าสาธารณะ ส่งผลให้เกิดอุบัติเหตุร้ายแรงในกระบวนการปฏิบัติตามการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่อง สิ่งแรกที่ได้รับจาก DC คือแหล่งจ่ายไฟแบบคลื่นสี่เหลี่ยม ซึ่งเทียบเท่ากับการซ้อนทับของฮาร์โมนิกระดับสูงแม้ว่าจะต้องกรองวงจรในภายหลัง แต่ฮาร์โมนิคลำดับสูงก็ไม่สามารถกรองได้ทั้งหมด ซึ่งเป็นสาเหตุของการสร้างฮาร์โมนิค

เราออกแบบฟิลเตอร์แบบปรับเดี่ยว 5, 7, 11 และ 13 ครั้งก่อนการชดเชยตัวกรอง ค่ากำลังไฟฟ้าของขั้นตอนการหลอมละลายของเตาไฟฟ้าความถี่กลางของผู้ใช้คือ 0.91หลังจากใช้งานอุปกรณ์ชดเชยตัวกรอง ค่าชดเชยสูงสุดคือ 0.98 capacitiveหลังจากใช้งานอุปกรณ์ชดเชยตัวกรอง อัตราการบิดเบือนแรงดันไฟฟ้าทั้งหมด (ค่า THD) คือ 2.02%ตามมาตรฐานคุณภาพไฟฟ้า GB/GB/T 14549-1993 ค่าแรงดันไฟฟ้าฮาร์มอนิก (10KV) น้อยกว่า 4.0%หลังจากกรองกระแสฮาร์มอนิกที่ 5, 7, 11 และ 13 แล้ว อัตราการกรองจะอยู่ที่ประมาณ 82∽84% ซึ่งถึงค่าที่อนุญาตของมาตรฐานของบริษัทเราผลการกรองการชดเชยที่ดี

ดังนั้นเราจึงควรวิเคราะห์สาเหตุของฮาร์โมนิคและใช้มาตรการเพื่อระงับฮาร์โมนิคที่มีลำดับสูง ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้แน่ใจว่าระบบไฟฟ้าทำงานได้อย่างปลอดภัยและประหยัด

ประการแรก สาเหตุของฮาร์โมนิกของเตาความถี่กลาง
1. ฮาร์มอนิกถูกสร้างขึ้นโดยโหลดที่ไม่ใช่เชิงเส้น เช่น วงจรเรียงกระแสที่ควบคุมด้วยซิลิคอน อุปกรณ์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง ฯลฯ ความถี่ฮาร์มอนิกที่เกิดจากโหลดนี้เป็นจำนวนเต็มคูณของความถี่ในการทำงานตัวอย่างเช่น วงจรเรียงกระแส 6 พัลส์สามเฟสส่วนใหญ่จะสร้างฮาร์โมนิคที่ 5 และ 7 ในขณะที่วงจรเรียงกระแส 12 พัลส์สามเฟสส่วนใหญ่จะสร้างฮาร์โมนิคที่ 11 และ 13
2. เนื่องจากฮาร์โมนิคที่สร้างขึ้นโดยโหลดของอินเวอร์เตอร์ เช่น เตาหลอมความถี่กลางและอินเวอร์เตอร์ ไม่เพียงแต่ฮาร์โมนิคอินทิกรัลเท่านั้นที่ถูกสร้างขึ้น แต่ยังรวมถึงฮาร์โมนิคเศษส่วนที่มีความถี่เป็นสองเท่าของความถี่ของอินเวอร์เตอร์ด้วยตัวอย่างเช่น เตาความถี่กลางที่ทำงานที่ 820 เฮิร์ตซ์โดยใช้วงจรเรียงกระแสหกพัลส์สามเฟสไม่เพียงสร้างฮาร์โมนิกที่ 5 และ 7 เท่านั้น แต่ยังสร้างฮาร์โมนิกเศษส่วนที่ 1640 เฮิร์ตซ์ด้วย
ฮาร์โมนิคอยู่ร่วมกับกริดเนื่องจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและหม้อแปลงไฟฟ้าสร้างฮาร์โมนิคจำนวนเล็กน้อย
2. อันตรายของฮาร์โมนิคในเตาความถี่กลาง

ในการใช้เตาความถี่กลาง จะมีการสร้างฮาร์โมนิคจำนวนมาก ซึ่งนำไปสู่มลภาวะฮาร์มอนิกที่ร้ายแรงของระบบส่งกำลัง
1. ฮาร์โมนิคที่สูงขึ้นจะสร้างแรงดันไฟกระชากหรือกระแสไฟกระชากผลกระทบจากไฟกระชากหมายถึงแรงดันไฟฟ้าเกิน (ต่ำ) ระยะสั้นของระบบ กล่าวคือ พัลส์แรงดันไฟฟ้าทันทีที่ไม่เกิน 1 มิลลิวินาทีพัลส์นี้อาจเป็นบวกหรือลบ และอาจมีลักษณะต่อเนื่องกันหรือการสั่น ส่งผลให้เครื่องไหม้
2. ฮาร์โมนิกส์ลดการส่งและการใช้พลังงานไฟฟ้าและอุปกรณ์เทอร์โมอิเล็กทริก สร้างการสั่นสะเทือนและเสียงรบกวน ทำให้ขอบมีอายุ ลดอายุการใช้งาน และแม้แต่การทำงานผิดปกติหรือการไหม้
3. ส่งผลต่ออุปกรณ์ชดเชยพลังงานรีแอกทีฟของระบบจ่ายไฟเมื่อมีฮาร์โมนิคในโครงข่ายไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้าของตัวเก็บประจุจะเพิ่มขึ้นหลังจากใส่ตัวเก็บประจุเข้าไป และกระแสไฟฟ้าที่ผ่านตัวเก็บประจุจะเพิ่มขึ้นอีก ซึ่งจะเพิ่มการสูญเสียพลังงานของตัวเก็บประจุหากปริมาณกระแสพัลส์สูง ตัวเก็บประจุจะมีกระแสเกินและโหลด ซึ่งจะทำให้ตัวเก็บประจุร้อนเกินไปและเร่งการเปราะของวัสดุขอบ
4. จะลดความเร็วและอายุการใช้งานของอุปกรณ์ไฟฟ้าและเพิ่มการสูญเสียมันส่งผลโดยตรงต่อกำลังการผลิตและอัตราการใช้ของหม้อแปลงไฟฟ้าในขณะเดียวกันก็จะเพิ่มเสียงรบกวนของหม้อแปลงและลดอายุการใช้งานของหม้อแปลงลงอย่างมาก
5. ในพื้นที่ที่มีแหล่งฮาร์มอนิกจำนวนมากในระบบส่งไฟฟ้า ตัวเก็บประจุอิเล็กทรอนิกส์ภายในและภายนอกจำนวนมากก็เกิดขึ้น และตัวเก็บประจุในสถานีย่อยก็ถูกไฟไหม้หรือสะดุด
6. ฮาร์มอนิกยังสามารถทำให้เกิดการป้องกันการถ่ายทอดและอุปกรณ์อัตโนมัติล้มเหลว ส่งผลให้เกิดความสับสนในการวัดพลังงานนี่คือภายนอกของระบบไฟฟ้าฮาร์โมนิคทำให้เกิดการรบกวนอย่างรุนแรงต่ออุปกรณ์สื่อสารและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ดังนั้นการปรับปรุงคุณภาพไฟฟ้าของเตาความถี่กลางจึงกลายเป็นจุดสนใจหลักของการตอบสนอง

สาม วิธีการควบคุมฮาร์มอนิกเตาความถี่กลาง
1. ปรับปรุงความสามารถในการลัดวงจรของจุดเชื่อมต่อสาธารณะของโครงข่ายไฟฟ้า และลดความต้านทานฮาร์มอนิกของระบบ
2. การชดเชยกระแสฮาร์มอนิกใช้ตัวกรอง AC และตัวกรองที่ใช้งานอยู่
3. เพิ่มจำนวนพัลส์ของอุปกรณ์คอนเวอร์เตอร์เพื่อลดกระแสฮาร์มอนิก
4. หลีกเลี่ยงการสั่นพ้องของตัวเก็บประจุแบบขนานและการออกแบบตัวเหนี่ยวนำของระบบ
5. อุปกรณ์บล็อกความถี่สูงเชื่อมต่อแบบอนุกรมบนสายส่ง DC ไฟฟ้าแรงสูงเพื่อป้องกันการแพร่กระจายของฮาร์โมนิกที่มีลำดับสูง
7. เลือกโหมดการเดินสายหม้อแปลงที่เหมาะสม
8. อุปกรณ์ถูกจัดกลุ่มสำหรับแหล่งจ่ายไฟ และติดตั้งอุปกรณ์กรอง

สี่ อุปกรณ์ควบคุมฮาร์มอนิกเตาความถี่กลาง
1. อุปกรณ์กรองแบบพาสซีฟ Hongyan

อุปกรณ์กรองแบบพาสซีฟ Hongyanการป้องกันเป็นตัวต้านทานแบบตัวเก็บประจุ และตัวกรองแบบพาสซีฟประกอบด้วยตัวเก็บประจุและตัวต้านทานแบบอนุกรม และการปรับจะเชื่อมต่อในระดับหนึ่งที่ความถี่พิเศษ จะมีการสร้างลูปอิมพีแดนซ์ต่ำ เช่น 250HZนี่คือตัวกรองฮาร์มอนิกตัวที่ห้าวิธีการนี้สามารถชดเชยทั้งฮาร์โมนิคและกำลังรีแอกทีฟได้ และมีโครงสร้างที่เรียบง่ายอย่างไรก็ตาม ข้อเสียเปรียบหลักของวิธีนี้คือการชดเชยจะได้รับผลกระทบจากอิมพีแดนซ์ของกริดและสถานะการทำงาน และง่ายต่อการสะท้อนพร้อมกับระบบ ส่งผลให้เกิดการขยายฮาร์มอนิก โอเวอร์โหลด และแม้แต่ความเสียหายต่อผลึกเหลว กรอง.สำหรับโหลดที่แตกต่างกันมาก เป็นเรื่องง่ายที่จะทำให้เกิดการชดเชยน้อยเกินไปหรือการชดเชยมากเกินไปนอกจากนี้ มันสามารถชดเชยฮาร์โมนิคความถี่คงที่เท่านั้น และผลการชดเชยไม่เหมาะ
2. อุปกรณ์กรองที่ใช้งาน Hongyan

ตัวกรองที่ใช้งานอยู่ทำให้เกิดกระแสฮาร์มอนิกที่มีขนาดเท่ากันและแอนติเฟสเท่ากันตรวจสอบให้แน่ใจว่ากระแสไฟฝั่งแหล่งจ่ายไฟเป็นคลื่นไซน์แนวคิดพื้นฐานคือการสร้างกระแสชดเชยที่มีความแรงเดียวกันกับกระแสฮาร์มอนิกของโหลดและกลับตำแหน่ง และชดเชยกระแสชดเชยด้วยกระแสฮาร์มอนิกของโหลดเพื่อล้างกระแสพัลส์นี่คือวิธีการกำจัดฮาร์มอนิกของผลิตภัณฑ์ และผลการกรองดีกว่าตัวกรองแบบพาสซีฟ
3. ตัวป้องกันฮาร์มอนิก Hongyan

ตัวป้องกันฮาร์มอนิกมีค่าเท่ากับรีแอกแตนซ์ของซีรีย์ตัวเก็บประจุเนื่องจากอิมพีแดนซ์ต่ำมาก กระแสจะไหลตรงนี้นี่คือการแยกอิมพีแดนซ์จริงๆ ดังนั้นกระแสฮาร์มอนิกที่ฉีดเข้าสู่ระบบจึงได้รับการแก้ไขโดยทั่วไป

โดยปกติตัวป้องกันฮาร์มอนิกจะติดตั้งไว้ด้านหน้าอุปกรณ์ที่ละเอียดอ่อนเป็นผลิตภัณฑ์ควบคุมฮาร์มอนิกคุณภาพสูง ซึ่งสามารถต้านทานแรงกระแทกจากไฟกระชาก ดูดซับฮาร์โมนิคที่สูงขึ้น 2~65 เท่า และปกป้องอุปกรณ์การควบคุมฮาร์มอนิกของระบบควบคุมแสงสว่าง คอมพิวเตอร์ โทรทัศน์ อุปกรณ์ควบคุมความเร็วมอเตอร์ เครื่องสำรองไฟ เครื่องมือกลซีเอ็นซี วงจรเรียงกระแส เครื่องมือวัดความเที่ยงตรง และกลไกควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ฮาร์โมนิคทั้งหมดนี้สร้างขึ้นโดยอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ไม่ใช่เชิงเส้นอาจทำให้เกิดความล้มเหลวในระบบจำหน่ายหรือในอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับระบบตัวป้องกันฮาร์มอนิกสามารถกำจัดฮาร์โมนิคที่แหล่งกำเนิดพลังงาน และกำจัดฮาร์โมนิคลำดับสูง สัญญาณรบกวนความถี่สูง พัลส์เดือย ไฟกระชาก และการรบกวนอื่นๆ ต่ออุปกรณ์ไฟฟ้าโดยอัตโนมัติตัวป้องกันฮาร์มอนิกสามารถทำให้แหล่งจ่ายไฟบริสุทธิ์ ปกป้องอุปกรณ์ไฟฟ้าและอุปกรณ์ชดเชยตัวประกอบกำลัง ป้องกันไม่ให้ตัวป้องกันสะดุดโดยไม่ได้ตั้งใจ จากนั้นรักษาการทำงานที่ปลอดภัยของอุปกรณ์ไฟฟ้าในที่สูง