Til að draga úr púlsstraummenguninni af völdum millitíðniofnsins hefur Kína tekið upp fjölpúlsa afriðunartækni og þróað nokkurn millitíðniofnabúnað eins og 6 púls, 12 púls og 24 púls millitíðni ofna, en Vegna þess að kostnaður við hið síðarnefnda er tiltölulega hár, eru mörg járnframleiðslufyrirtæki enn að bræða málmefni í 6-púlsa millitíðniofnum og ekki er hægt að hunsa vandamálið með púlsstraumumhverfismengun.Sem stendur eru aðallega til tvenns konar stjórnunarkerfi fyrir tíðniofnaharmoník: annað er stjórnunarkerfi léttir, sem er ein af aðferðunum til að losna við núverandi harmonikuvandamál og er fyrirbyggjandi aðgerð til að koma í veg fyrir harmoniku millistigs. tíðni induction ofna.Þótt seinni aðferðin geti tekist á við sífellt alvarlegri vandamál samhljóða umhverfismengunar á margan hátt, fyrir millitíðni innleiðsluofna sem nú eru notaðir, er aðeins fyrri aðferðin hægt að nota til að bæta upp harmonikkurnar sem myndast.Þessi grein fjallar um meginregluna um IF ofn og harmonic stjórnunarráðstafanir hans, og leggur til virka afl síu (APF) til að bæta upp og stjórna harmonikkunum á mismunandi stigum 6 púls IF ofnsins.
Rafmagnsregla millitíðniofns.
Millitíðni ofninn er fljótur og stöðugur málmhitunarbúnaður og kjarnabúnaður hans er millitíðni aflgjafi.Aflgjafi millitíðniofnsins samþykkir venjulega AC-DC-AC umbreytingaraðferðina og inntakstíðni riðstraumurinn er framleiddur sem millitíðni riðstraumur og tíðnibreytingin er ekki takmörkuð af tíðni rafmagnsnetsins.Hringrásarblokkmyndin er sýnd á mynd 1:
Á mynd 1 er aðalhlutverk hluta af inverter hringrásinni að breyta þriggja fasa viðskiptastraumi rafstraums raforkuflutnings- og dreifingarveitunnar í AC straum, þar með talið aflgjafarrás raforkuflutnings- og dreifingarveitunnar, brúarjafnara. hringrás, síurás og afriðunarstýringarrás.Meginhlutverk inverterhlutans er að umbreyta AC straumnum í einfasa hátíðni AC straum (50 ~ 10000Hz), þar á meðal inverter aflrásina, upphafsaflrásina og hleðslurafrásina.Að lokum myndar einfasa meðaltíðni riðstraumurinn í innleiðsluspólunni í ofninum miðlungs tíðni riðilsegulsvið, sem veldur því að hleðslan í ofninum myndar framkallandi raforkukraft, myndar mikinn hringstraum í hleðslunni og hitar hleðsluna til að bráðna.
Harmónísk greining
Harmóníkurnar sem sprautað er inn í raforkukerfið með millitíðni aflgjafa koma aðallega fram í afriðunarbúnaðinum.Hér tökum við þriggja fasa sex púlsa fullstýrða brúarafriðlarrásina sem dæmi til að greina innihald harmonikkanna.Að vanrækja allt fasaflutningsferlið og straumpúls tyristor inverter hringrásar þriggja fasa vörulosunarkeðjunnar, að því gefnu að AC hliðarviðbragðið sé núll og AC inductance sé óendanlegt, með því að nota Fourier greiningaraðferðina, neikvæði og jákvæði helmingurinn -bylgjustraumar geta verið Miðpunktur hringsins er notaður sem núlltími og formúlan er fengin til að reikna út a-fasa spennu AC hliðarinnar.
Í formúlunni: Id er meðalgildi DC hliðarstraums afriðunarrásarinnar.
Það má sjá af formúlunni hér að ofan að fyrir 6 púls millitíðniofn getur hann myndað fjöldann allan af 5., 7., 1., 13., 17., 19. og öðrum harmonikum, sem hægt er að draga saman sem 6k ± 1 (k er jákvæð heiltala), virkt gildi hvers harmoniku er í öfugu hlutfalli við harmoniku röðina, og hlutfallið við grunnvirka gildið er gagnkvæmt yfir harmoniku röðinni.
Uppbygging milli tíðni ofna hringrás.
Samkvæmt mismunandi DC orkugeymsluhlutum má almennt skipta millitíðniofnum í millitíðniofna af núverandi gerð og millitíðniofna af spennugerð.Orkugeymsluþáttur núverandi tegundar millitíðniofnsins er stór inductor, en orkugeymsluþáttur spennutegundar millitíðniofnsins er stór þétti.Það er annar munur á þessu tvennu, svo sem: straumtegunda millitíðniofninum er stjórnað af tyristor, hleðsluómunarhringrásin er samhliða ómun, en spennutegund millitíðniofnsins er stjórnað af IGBT, og hleðsluómunarrásin er röð ómun.Grunnbygging þess er sýnd á mynd 2 og mynd 3.
harmonic kynslóð
Hinar svokölluðu hástigsharmoníkur vísa til íhlutanna fyrir ofan heiltölu margfeldi grunntíðnarinnar sem fæst með því að sundra reglubundnu ó-sinuslaga AC Fourier röðinni, almennt kölluð hástigs harmonika.Tíðni (50Hz) Hluti sömu tíðni.Harmónísk truflun er mikil „almenningsónæði“ sem hefur áhrif á orkugæði núverandi raforkukerfis.
Harmonics draga úr flutningi og nýtingu raforkutækni, gera rafbúnað ofhitna, valda titringi og hávaða, gera einangrunarlagið rýrnandi, draga úr endingartíma og valda algengum bilunum og bruna.Auka harmonic innihaldið, brenna út þétta jöfnunarbúnað og annan búnað.Í þeim tilfellum þar sem ekki er hægt að nýta ógildingarbætur, falla á ógildingarsektir og rafmagnsreikningar hækka.Hágæða púlsstraumar munu valda rangri notkun liðavarnartækja og greindra vélmenna og nákvæm mæling á orkunotkun verður rugluð.Utan aflgjafakerfisins hafa harmonikkar mikil áhrif á samskiptabúnað og rafeindavörur.Tímabundin ofspenna og tímabundin yfirspenna sem mynda harmonika mun eyðileggja einangrunarlag véla og búnaðar, sem veldur þriggja fasa skammhlaupsbilunum og harmónískur straumur og spenna skemmdra spennubreyta mun að hluta framleiða röð ómun og samhliða ómun í almenna raforkukerfinu. , sem veldur meiriháttar öryggisslysum.
Millitíðni rafmagnsofninn er eins konar millitíðni aflgjafi, sem er breytt í millitíðni með nákvæmni og inverter, og framleiðir mikinn fjölda skaðlegra hágæða harmonika í raforkukerfinu.Þess vegna hefur bætt aflgæði millitíðniofna orðið forgangsverkefni vísindarannsókna.
stjórnaráætlun
Mikill fjöldi gagnatenginga millitíðniofna hefur aukið púlstraumsmengun raforkukerfisins.Rannsóknir á samræmdu eftirliti millitíðniofna eru orðnar brýnt verkefni og hafa verið metnar af fræðimönnum.Til þess að gera áhrif harmonikkanna sem myndast af tíðniofninum á almenna netið uppfylli kröfur aflgjafa og dreifikerfis fyrir búnað atvinnuhúsnæðis, er nauðsynlegt að gera virkan ráðstafanir til að útrýma harmonic mengun.Hagnýtar varúðarráðstafanir eru sem hér segir.
Í fyrsta lagi notar spennirinn Y/Y/tengimynstur.Í stóra, meðaltíðni örvunarofninum, notar sprengiþétti rofispennirinn Y/Y/△ raflagnaraðferðina.Með því að breyta raflagnaraðferð kjölfestunnar til að hafa samskipti við AC hliðarspennirinn getur það vegið upp á móti einkennandi háum púlsstraumi sem er ekki hár.En kostnaðurinn er mikill.
Annað er að nota LC óvirka síu.Aðalbyggingin er að nota þétta og reactors í röð til að mynda LC röð hringa, sem eru samsíða í kerfinu.Þessi aðferð er hefðbundin og getur jafnað upp bæði harmonikk og hvarfálag.Það hefur einfalda uppbyggingu og hefur verið mikið notað.Hins vegar hefur bótaafköst áhrif á einkennandi viðnám netkerfisins og rekstrarumhverfisins og það er auðvelt að valda samhliða ómun við kerfið.Það getur aðeins bætt upp fyrir fasta tíðni púlsstrauma og bótaáhrifin eru ekki tilvalin.
Í þriðja lagi, með því að nota APF virka síuna, er háttsett harmonic bæling tiltölulega ný aðferð.APF er kraftmikið púlsstraumsuppbótartæki, með mikla skiptingahönnun og háhraðaviðbrögð, það getur fylgst með og bætt upp púlsstrauma með tíðni- og styrkleikabreytingum, hefur góða kraftmikla frammistöðu og bótaafköst verða ekki fyrir áhrifum af einkennandi viðnám.Áhrif núverandi bóta eru góð og því eru þau mikils metin.
Virk kraftsía er þróuð á grundvelli óvirkrar síunar og síunaráhrif hennar eru frábær.Innan sviðs viðbragðsaflsálags þess er síunaráhrifin 100%.
Virk afl sía, það er virk afl sía, APF virka afl sía er frábrugðin föstum bótaaðferð hefðbundinna LC síu, og gerir sér grein fyrir kraftmikilli mælingarbætur, sem getur nákvæmlega bætt upp harmonic og hvarfkraft af stærð og tíðni.APF virka sían tilheyrir röð-gerð hágæða púlsstraumjöfnunarbúnaði.Það fylgist með hleðslustraumnum í rauntíma í samræmi við ytri breytirinn, reiknar út púlsstraumshlutinn í háum pöntunarstraumi í hleðslustraumnum samkvæmt innri DSP og gefur frá sér stýrigagnamerkið til inverteraflgjafans., Inverter aflgjafinn er notaður til að búa til háttsettan harmónískan straum af sömu stærð og hleðsluháröðunarstraumurinn, og öfugur háttsettur harmónískur straumurinn er kynntur í rafmagnsnetinu til að viðhalda virku síuvirkninni.
Vinnureglur APF
Hongyan virk sía skynjar hleðslustrauminn í rauntíma í gegnum ytri straumspennirinn CT og dregur út harmoniska hluti hleðslustraumsins með innri DSP útreikningi og breytir því í stjórnmerki í stafræna merkjavinnslunni.Á sama tíma framleiðir stafræni merki örgjörvinn röð PWM púlsbreiddar mótunarmerkja og sendir þau til innri IGBT afleiningar, stjórnar úttaksfasa invertersins þannig að hann sé öfugur stefnu álags harmonic straumsins og straumsins. með sömu amplitude eru tveir harmónísku straumarnir nákvæmlega andstæðir hver öðrum.Offset, til að ná hlutverki að sía harmonikk.
APF tæknilegir eiginleikar
1. Þriggja fasa jafnvægi
2. Viðbragðsaflsbætur, sem veitir aflstuðul
3. Með sjálfvirkri straumtakmörkunaraðgerð mun engin ofhleðsla eiga sér stað
4. Harmonic bætur, getur síað út 2~50th harmonic straum á sama tíma
5. Einföld hönnun og val, þarf aðeins að mæla stærð harmonic straums
6. Einfasa kraftmikill innspýtingarstraumur, ekki fyrir áhrifum af ójafnvægi kerfisins
7. Svar við álagsbreytingum innan 40US, heildarviðbragðstími er 10ms (1/2 lotu)
Síunaráhrif
Harmónísku stjórnunarhlutfallið er allt að 97% og harmonic stjórnunarsviðið er eins breitt og 2 ~ 50 sinnum.
Öruggari og stöðugri síunaraðferð;
Leiðandi truflandi stjórnunarhamur í greininni, skiptitíðnin er allt að 20KHz, sem lágmarkar síunartapið og bætir síunarhraða og úttaksnákvæmni til muna.Og það býður upp á óendanlega viðnám fyrir ristkerfið, sem hefur ekki áhrif á viðnám netkerfisins;og úttaksbylgjulögunin er nákvæm og gallalaus og hefur ekki áhrif á annan búnað.
Sterkari umhverfisaðlögunarhæfni
Samhæft við dísel rafala, bætir getu til varaaflskiptingar;
Meira umburðarlyndi fyrir sveiflum í innspennu og röskun;
Venjulegur C-flokkur eldingarvarnarbúnaður, bætir getu til að standast slæm veðurskilyrði;
Gildandi svið umhverfishita er sterkara, allt að -20°C ~ 70°C.
Umsóknir
Aðalbúnaður steypufyrirtækis er millitíðni rafmagnsofn.Millitíðni rafmagnsofninn er dæmigerður harmónísk uppspretta, sem myndar mikinn fjölda harmonika, sem veldur því að jöfnunarþéttinn virkar ekki eðlilega.Eða þannig, hitastig spennisins nær 75 gráðum á sumrin, sem veldur sóun á raforku og styttir líf hans.
Steypuverkstæði millitíðniofnsins er knúið af 0,4KV spennu og aðalálag þess er 6 púlsa leiðréttingar millitíðniofninn.Afriðunarbúnaðurinn myndar mikinn fjölda harmonika á meðan hann breytir AC í DC meðan á vinnu stendur, sem er dæmigerður harmonisk uppspretta;Harmónískum straumi er sprautað inn í raforkukerfið, Harmonísk spenna myndast á viðnám netsins, sem veldur netspennu og straumröskun, hefur áhrif á gæði aflgjafa og rekstraröryggi, eykur línutap og spennujöfnun og hefur neikvæð áhrif á netið og rafbúnaði verksmiðjunnar sjálfrar.
1. Einkennandi harmonic greining
1) Leiðréttingarbúnaður millitíðniofnsins er 6 púls stjórnanleg leiðrétting;
2) Harmóníkurnar sem afriðlarinn myndar eru 6K+1 stakar harmóníkur.Fourier röð er notuð til að sundra og umbreyta straumnum.Það má sjá að straumbylgjuformið inniheldur 6K±1 hærri harmonikk.Samkvæmt prófunargögnum millitíðniofnsins er harmónískan Bylgjustraumsinnihaldið sýnt í töflunni hér að neðan:
Við vinnuferli millitíðniofnsins myndast mikill fjöldi harmonika.Samkvæmt prófunar- og útreikningsniðurstöðum millitíðniofnsins eru einkennandi harmonicurnar aðallega 5. og 7., 11. og 13. harmónískur straumar eru tiltölulega stórir og spennu- og straumröskun er alvarleg.
2. Harmonic stjórnkerfi
Samkvæmt raunverulegum aðstæðum fyrirtækisins hefur Hongyan Electric hannað fullkomið sett af síunarlausnum fyrir samhljóða stjórn á millitíðniofnum.Að teknu tilliti til álagsaflsstuðs, samhljóða frásogsþarfa og bakgrunnsharmoníka er sett af virkum síunarbúnaði uppsett á 0,4KV lágspennuhlið fyrirtækisins spenni.Harmóníkum er stjórnað.
3. Síuáhrifagreining
1) Virka síubúnaðurinn er tekinn í notkun og fylgist sjálfkrafa með breytingum á ýmsum hleðslubúnaði millitíðniofnsins, þannig að hægt sé að sía hverja harmoniku út.Forðastu kulnun af völdum samhliða ómun þéttabankans og kerfisrásarinnar og tryggðu eðlilega virkni hvarfaflsjöfnunarskápsins;
2) Harmónískir straumar hafa verið bættir á áhrifaríkan hátt eftir meðferð.Farið var alvarlega yfir 5., 7. og 11. harmóníska strauma sem ekki voru teknir í notkun.Til dæmis lækkar 5. harmoniska straumurinn úr 312A í um það bil 16A;7. harmoniska straumurinn fellur úr 153A í um það bil 11A;11. harmoniska straumurinn fellur úr 101A í um það bil 9A;Samræma við landsstaðalinn GB/T14549-93 „Power Quality Harmonics of Public Grid“;
3) Eftir harmóníska stjórn er hitastig spennisins lækkað úr 75 gráður í 50 gráður, sem sparar mikla raforku, dregur úr viðbótartapi spennisins, dregur úr hávaða, bætir burðargetu spennisins og lengir endingartími spenni;
4) Eftir meðhöndlun eru aflgjafagæði millitíðni ofnsins í raun bætt og nýtingarhlutfall millitíðni aflgjafa er bætt, sem stuðlar að langtíma öruggum og efnahagslegum rekstri kerfisins og bættu efnahagslegur ávinningur;
5) Dragðu úr virku gildi straumsins sem flæðir í gegnum dreifilínuna, bættu aflstuðulinn og útrýmdu harmonikkunum sem flæða í gegnum dreifilínuna og dregur þannig verulega úr línutapinu, minnkar hitahækkun dreifistrengsins og bætir álagið getu línunnar;
6) Draga úr misnotkun eða synjun stjórnbúnaðar og liðavarnarbúnaðar og bæta öryggi og áreiðanleika aflgjafa;
7) Bættu upp á þriggja fasa núverandi ójafnvægi, draga úr kopartapi spenni og línu og hlutlausa straumnum og bæta gæði aflgjafa;
8) Eftir að APF er tengt getur það einnig aukið burðargetu spenni og dreifistrengja, sem jafngildir stækkun kerfisins og dregur úr fjárfestingu í stækkun kerfisins.
Birtingartími: 13. apríl 2023