Om die polsstroombesoedeling wat deur die intermediêre frekwensie-oond veroorsaak word te verminder, het China multi-puls-gelykrigter tegnologie aangeneem en verskeie intermediêre frekwensie oondtoerusting ontwikkel soos 6-puls, 12-puls en 24-puls intermediêre frekwensie oonde, maar omdat die koste van laasgenoemde relatief hoog is, smelt baie ystervervaardigingsmaatskappye steeds metaalmateriaal in 6-puls intermediêre frekwensie oonde, en die probleem van polsstroom omgewingsbesoedeling kan nie geïgnoreer word nie.Tans is daar hoofsaaklik twee soorte bestuurskemas vir frekwensie-oondharmonieë: een is die bestuurskema van verligting, wat een van die metodes is om van die huidige harmoniese probleme ontslae te raak, en is 'n voorkomende maatreël om die harmonieke van intermediêre frekwensie induksie oonde.Alhoewel die tweede metode die toenemend ernstige probleem van harmoniese omgewingsbesoedeling op baie maniere kan hanteer, vir die intermediêre frekwensie induksie oonde wat tans gebruik word, kan slegs die eerste metode gebruik word om te kompenseer vir die resulterende harmonieke.Hierdie vraestel bespreek die beginsel van IF-oond en sy harmoniese beheermaatreëls, en stel 'n aktiewe kragfilter (APF) voor om die harmonieke in verskillende stadiums van 6-puls IF-oond te kompenseer en te beheer.
Elektriese beginsel van intermediêre frekwensie oond.
Die tussenfrekwensie-oond is 'n vinnige en stabiele metaalverwarmingstoestel, en sy kerntoerusting is 'n tussenfrekwensie-kragbron.Die kragtoevoer van die tussenfrekwensie-oond neem gewoonlik die AC-DC-AC-omskakelingsmetode aan, en die insetkragfrekwensie-wisselstroom word as tussenfrekwensie-wisselstroom uitgevoer, en die frekwensieverandering word nie beperk deur die frekwensie van die kragnetwerk nie.Die stroombaanblokdiagram word in Figuur 1 getoon:
In Figuur 1 is die hooffunksie van 'n deel van die omskakelaarkring om die driefase kommersiële WS-stroom van die kragtransmissie- en verspreidingsverskaffer in WS-stroom om te skakel, insluitend die kragtoevoerkring van die kragtransmissie- en verspreidingsverskaffer, bruggelykrigter stroombaan, filterkring en gelykrigter beheerkring.Die hooffunksie van die omskakelaardeel is om die wisselstroomstroom om te skakel in 'n enkelfase hoëfrekwensie-wisselstroomstroom (50~10000Hz), insluitend die omskakelaarkragkring, aansitkragkring en laskragkring.Laastens genereer die enkelfase mediumfrekwensie wisselstroom in die induksiespoel in die oond 'n mediumfrekwensie wisselende magnetiese veld, wat veroorsaak dat die lading in die oond induksie elektromotoriese krag opwek, 'n groot wervelstroom in die lading opwek, en verhit die lading om te smelt.
Harmoniese analise
Die harmonieke wat deur die tussenfrekwensiekragtoevoer in die kragnetwerk ingespuit word, kom hoofsaaklik in die gelykrigtertoestel voor.Hier neem ons die drie-fase ses-puls volbeheer bruggelykrigterkring as 'n voorbeeld om die inhoud van die harmonieke te ontleed.Verwaarlosing van die hele fase-oordragproses en stroompulsasie van die tiristor-omskakelkring van die driefase-produkvrystellingsketting, met die veronderstelling dat die WS-syreaktansie nul is en die WS-induktansie oneindig is, met behulp van die Fourier-analisemetode, die negatiewe en positiewe helfte -golfstrome kan wees Die middelpunt van die sirkel word as die nulpunt van tyd gebruik, en die formule word afgelei om die a-fasespanning van die WS-kant te bereken.
In die formule: Id is die gemiddelde waarde van die GS-systroom van die gelykrigterkring.
Dit kan gesien word uit die formule hierbo dat dit vir 'n 6-puls intermediêre frekwensie oond 'n groot aantal 5de, 7de, 1ste, 13de, 17de, 19de en ander harmonieke kan genereer, wat as 6k ± 1 (k) opgesom kan word. positiewe Heelgetal) harmonieke is, is die effektiewe waarde van elke harmoniese omgekeerd eweredig aan die harmoniese orde, en die verhouding tot die fundamentele effektiewe waarde is die wederkerige van die harmoniese orde.
Intermediêre frekwensie oond kring struktuur.
Volgens die verskillende GS-energiebergingskomponente kan tussenfrekwensie-oonde oor die algemeen verdeel word in stroomtipe intermediêre frekwensie-oonde en spanningtipe intermediêre frekwensie-oonde.Die energiebergingselement van die stroomtipe intermediêre frekwensie-oond is 'n groot induktor, terwyl die energiebergingselement van die spanningtipe intermediêre frekwensie-oond 'n groot kapasitor is.Daar is ander verskille tussen die twee, soos: die stroomtipe tussenfrekwensie-oond word deur tiristor beheer, die lasresonansiekring is parallelle resonansie, terwyl die spanningstipe intermediêre frekwensie-oond deur IGBT beheer word, en die lasresonansiekring is reeks resonansie.Die basiese struktuur daarvan word in Figuur 2 en Figuur 3 getoon.
harmoniese generering
Die sogenaamde hoë-orde harmonieke verwys na die komponente bokant die heelgetal veelvoud van die fundamentele frekwensie wat verkry word deur die periodieke nie-sinusvormige AC Fourier-reeks, algemeen genoem hoë-orde harmonieke, te ontbind.Frekwensie (50Hz) Die komponent van dieselfde frekwensie.Harmoniese inmenging is 'n groot "openbare oorlas" wat die kraggehalte van die huidige kragstelsel beïnvloed.
Harmoniese verminder die oordrag en benutting van kragingenieurswese, laat elektriese toerusting oorverhit, veroorsaak vibrasie en geraas, laat die isolasielaag versleg, verminder die dienslewe en veroorsaak algemene foute en uitbranding.Verhoog die harmoniese inhoud, brand kapasitorkompensasietoerusting en ander toerusting uit.In die geval waar ongeldigverklaringsvergoeding nie gebruik kan word nie, sal ongeldigverklaringsboetes opgelê word en elektrisiteitsrekeninge sal styg.Hoë-orde pulsstrome sal wanwerking van aflosbeskermingstoestelle en intelligente robotte veroorsaak, en die presiese meting van kragverbruik sal verwar word.Buite die kragtoevoerstelsel het harmonieke 'n groot impak op kommunikasietoerusting en elektroniese produkte.Die tydelike oorspanning en tydelike oorspanning wat harmonieke genereer, sal die isolasielaag van masjinerie en toerusting vernietig, wat driefase-kortsluitfoute veroorsaak, en die harmoniese stroom en spanning van beskadigde transformators sal gedeeltelik serieresonansie en parallelle resonansie in die openbare kragnetwerk produseer , wat groot veiligheidsongelukke veroorsaak.
Die intermediêre frekwensie elektriese oond is 'n soort tussenfrekwensie kragtoevoer, wat deur presisie en omskakelaar na intermediêre frekwensie omgeskakel word en 'n groot aantal skadelike hoë-orde harmonieke in die kragnetwerk genereer.Daarom het die verbetering van die kragkwaliteit van middelfrekwensie-oonde die topprioriteit van wetenskaplike navorsing geword.
bestuursplan
'n Groot aantal dataverbindings van middelfrekwensie-oonde het die polsstroombesoedeling van die kragnetwerk vererger.Die navorsing oor die harmoniese beheer van intermediêre frekwensie-oonde het 'n dringende taak geword, en is wyd deur geleerdes gewaardeer.Ten einde die impak van die harmonieke wat deur die frekwensie-oond op die openbare netwerk gegenereer word, aan die vereistes van die kragtoevoer- en verspreidingstelsel vir toerusting kommersiële grond te voldoen, is dit nodig om aktief maatreëls te tref om harmoniese besoedeling uit te skakel.Die praktiese voorsorgmaatreëls is soos volg.
Eerstens gebruik die transformator 'n Y/Y/verbindingspatroon.In die grootruimte-mediumfrekwensie-induksie-oond neem die ontploffingsvaste skakeltransformator die Y/Y/△-bedradingmetode aan.Deur die bedradingsmetode van die ballas te verander om met die AC-kanttransformator te kommunikeer, kan dit die kenmerkende hoë-orde pulsstroom verreken wat nie hoog is nie.Maar die koste is hoog.
Die tweede is om LC passiewe filter te gebruik.Die hoofstruktuur is om kapasitors en reaktors in serie te gebruik om LC-reeksringe te vorm, wat parallel in die stelsel is.Hierdie metode is tradisioneel en kan beide harmoniese en reaktiewe ladings kompenseer.Dit het 'n eenvoudige struktuur en is wyd gebruik.Die vergoedingsprestasie word egter beïnvloed deur die kenmerkende impedansie van die netwerk en die bedryfsomgewing, en dit is maklik om parallelle resonansie met die stelsel te veroorsaak.Dit kan slegs kompenseer vir vaste frekwensie pulsstrome, en die kompensasie effek is nie ideaal nie.
Derdens, deur die APF-aktiewe filter te gebruik, is hoë-orde harmoniese onderdrukking 'n relatief nuwe metode.APF is 'n dinamiese pulsstroom kompensasie toestel, met 'n hoë partisie ontwerp en 'n hoë spoed responsiwiteit, dit kan pulsstrome opspoor en kompenseer met frekwensie en intensiteit veranderinge, het goeie dinamiese werkverrigting, en die kompensasie prestasie sal nie deur die kenmerkende impedansie beïnvloed word nie.Die effek van huidige vergoeding is goed, daarom word dit wyd gewaardeer.
Aktiewe kragfilter is ontwikkel op grond van passiewe filter, en die filtereffek daarvan is uitstekend.Binne die omvang van sy gegradeerde reaktiewe kraglading is die filtereffek 100%.
Aktiewe krag filter, dit wil sê aktiewe krag filter, APF aktiewe krag filter verskil van die vaste vergoeding metode van tradisionele LC filter, en realiseer dinamiese spoor vergoeding, wat akkuraat kan kompenseer harmonieke en reaktiewe krag van grootte en frekwensie.Die APF aktiewe filter behoort aan die reeks-tipe hoë-orde pulsstroom kompensasie toerusting.Dit monitor die lasstroom in reële tyd volgens die eksterne omsetter, bereken die hoë-orde pulsstroomkomponent in die lasstroom volgens die interne DSP, en voer die beheerdatasein uit na die omskakelaarkragtoevoer., Die omsetterkragtoevoer word gebruik om 'n hoë-orde harmoniese stroom van dieselfde grootte as die las hoë-orde harmoniese stroom op te wek, en die omgekeerde hoë-orde harmoniese stroom word in die kragnetwerk ingevoer om die aktiewe filterfunksie te handhaaf.
Werksbeginsel van APF
Hongyan aktiewe filter bespeur die lasstroom in reële tyd deur die eksterne stroomtransformator CT, en onttrek die harmoniese komponent van die lasstroom deur interne DSP-berekening, en skakel dit om in 'n beheersein in die digitale seinverwerker.Terselfdertyd genereer die digitale seinverwerker 'n reeks PWM-pulswydtemodulasieseine en stuur dit na die interne IGBT-kragmodule, wat die uitsetfase van die omskakelaar beheer om teenoor die rigting van die lasharmoniese stroom en die stroom te wees. met dieselfde amplitude is die twee harmoniese strome presies teenoor mekaar.Offset, om die funksie van die filter van harmonieke te bereik.
APF tegniese kenmerke
1. Drie-fase balans
2. Reaktiewe drywingskompensasie, wat kragfaktor verskaf
3. Met outomatiese stroombeperkingsfunksie sal geen oorlading plaasvind nie
4. Harmoniese kompensasie, kan terselfdertyd 2~50ste harmoniese stroom uitfiltreer
5. Eenvoudige ontwerp en keuse, hoef net die grootte van harmoniese stroom te meet
6. Enkelfase dinamiese inspuitstroom, nie beïnvloed deur stelselwanbalans nie
7. Reaksie op vragveranderinge binne 40US, die totale reaksietyd is 10ms (1/2 siklus)
Filter effek
Die harmoniese beheertempo is so hoog as 97%, en die harmoniese beheerreeks is so wyd as 2 ~ 50 keer.
Veiliger en meer stabiele filtermetode;
Die voorste ontwrigtende beheermodus in die bedryf, die skakelfrekwensie is so hoog as 20KHz, wat die filterverlies verminder en die filterspoed en uitsetakkuraatheid aansienlik verbeter.En dit bied oneindige impedansie aan die roosterstelsel, wat nie die roosterstelselimpedansie beïnvloed nie;en die uitsetgolfvorm is akkuraat en foutloos, en sal nie ander toerusting beïnvloed nie.
Sterker omgewingsaanpasbaarheid
Versoenbaar met dieselkragopwekkers, wat die vermoë van rugsteunkragafskakeling verbeter;
Hoër toleransie vir insetspanningskommelings en vervormings;
Standaard C-klas weerligbeskermingstoestel, verbeter die vermoë om slegte weerstoestande te weerstaan;
Die toepaslike reeks omgewingstemperatuur is sterker, tot -20°C~70°C.
Aansoeke
Die belangrikste toerusting van 'n gietery maatskappy is 'n intermediêre frekwensie elektriese oond.Die intermediêre frekwensie elektriese oond is 'n tipiese harmoniese bron, wat 'n groot aantal harmonieke genereer, wat veroorsaak dat die kompensasiekapasitor nie normaal funksioneer nie.Of so, die temperatuur van die transformator bereik 75 grade in die somer, wat vermorsing van elektriese energie veroorsaak en die lewensduur daarvan verkort.
Die gietery-werkswinkel van die tussenfrekwensie-oond word aangedryf deur 0.4KV-spanning, en sy hooflas is die 6-puls-regstelling-intermediêre frekwensie-oond.Die gelykrigtertoerusting genereer 'n groot aantal harmonieke terwyl dit AC na DC omskakel tydens werk, wat 'n tipiese harmoniese bron is;harmoniese stroom word in die kragnetwerk ingespuit, Harmoniese spanning word op die roosterimpedansie gegenereer, wat roosterspanning en stroomvervorming veroorsaak, wat die kwaliteit van die kragtoevoer en bedryfsveiligheid beïnvloed, die lynverlies en spanningsverskuiwing verhoog, en 'n negatiewe impak op die rooster en die elektriese toerusting van die fabriek self.
1. Kenmerkende harmoniese analise
1) Die regstellingstoestel van die tussenfrekwensie-oond is 'n 6-puls beheerbare regstelling;
2) Die harmonieke wat deur die gelykrigter gegenereer word, is 6K+1 onewe harmonieke.Fourier-reekse word gebruik om die stroom te ontbind en te transformeer.Dit kan gesien word dat die huidige golfvorm 6K±1 hoër harmonieke bevat.Volgens die toetsdata van die intermediêre frekwensie-oond, word die harmoniese Die golfstroominhoud in die tabel hieronder getoon:
Tydens die werksproses van die intermediêre frekwensie-oond word 'n groot aantal harmonieke gegenereer.Volgens die toets- en berekeningsresultate van die intermediêre frekwensie-oond is die kenmerkende harmonieke hoofsaaklik die 5de, en die 7de, 11de en 13de harmoniese strome relatief groot, en die spanning en stroomvervorming is ernstig.
2. Harmoniese beheerskema
Volgens die werklike situasie van die onderneming het Hongyan Electric 'n volledige stel filteroplossings ontwerp vir die harmoniese beheer van intermediêre frekwensie-oonde.Met inagneming van die laskragfaktor, harmoniese absorpsiebehoeftes en agtergrondharmonieë, word 'n stel aktiewe filtertoestelle aan die 0.4KV-laespanningkant van die ondernemingstransformator geïnstalleer.Harmonieke word beheer.
3. Filter effek analise
1) Die aktiewe filtertoestel word in werking gestel en volg outomaties die veranderinge van verskillende lastoerusting van die tussenfrekwensie-oond, sodat elke harmoniek effektief uitgefiltreer kan word.Vermy uitbranding wat veroorsaak word deur parallelle resonansie van die kapasitorbank en die stelselkring, en verseker die normale werking van die reaktiewe kragkompensasiekas;
2) Harmoniese strome is effektief verbeter na behandeling.Die 5de, 7de en 11de harmoniese strome wat nie in gebruik geneem is nie, is ernstig oorskry.Byvoorbeeld, die 5de harmoniese stroom daal van 312A tot ongeveer 16A;die 7de harmoniese stroom daal van 153A tot ongeveer 11A;die 11de harmoniese stroom daal van 101A tot ongeveer 9A;Voldoen aan die nasionale standaard GB/T14549-93 "Kragkwaliteit Harmonics of Public Grid";
3) Na harmoniese beheer word die temperatuur van die transformator van 75 grade tot 50 grade verminder, wat baie elektriese energie bespaar, die bykomende verlies van die transformator verminder, geraas verminder, die laaikapasiteit van die transformator verbeter en die transformator verleng. dienslewe van die transformator;
4) Na behandeling word die kragtoevoerkwaliteit van die intermediêre frekwensie-oond effektief verbeter, en die benuttingskoers van die intermediêre frekwensie-kragtoevoer word verbeter, wat bevorderlik is vir die langtermyn veilige en ekonomiese werking van die stelsel en die verbetering van ekonomiese voordele;
5) Verminder die effektiewe waarde van die stroom wat deur die verspreidingslyn vloei, verbeter die drywingsfaktor en skakel die harmonieke wat deur die verspreidingslyn vloei uit, waardeur die lynverlies aansienlik verminder word, die temperatuurstyging van die verspreidingskabel verminder en die las verbeter kapasiteit van die lyn;
6) Verminder die verkeerde werking of weiering van beheertoerusting en aflosbeskermingstoestelle, en verbeter die veiligheid en betroubaarheid van kragtoevoer;
7) Vergoed die driefase-stroomwanbalans, verminder die koperverlies van die transformator en die lyn en die neutrale stroom, en verbeter die kwaliteit van kragtoevoer;
8) Nadat die APF gekoppel is, kan dit ook die lasvermoë van die transformator en verspreidingskabels verhoog, wat gelykstaande is aan 'n uitbreiding van die stelsel en die investering in die uitbreiding van die stelsel verminder.
Postyd: 13-Apr-2023