Với sự phát triển nhanh chóng của nền kinh tế nước ta, đặc biệt là sự phát triển nhanh chóng của các ngành công nghiệp khai thác, luyện kim và đúc trong những năm gần đây, nhu cầu về điện ngày càng tăng.Trong số đó, thiết bị chỉnh lưu lò luyện tần số trung gian là một trong những thiết bị phát điện điều hòa lớn nhất, nhưng do hầu hết các nhà sản xuất đều giảm giá thành sản phẩm và không lắp đặt các thiết bị công nghệ triệt tiêu điều hòa nên lưới điện công cộng hiện tại bị ô nhiễm nghiêm trọng bởi sóng hài như thời tiết sương mù.Dòng xung làm giảm quá trình xử lý, truyền và sử dụng năng lượng điện từ, làm quá nhiệt thiết bị điện, gây rung và tiếng ồn, làm lão hóa lớp cách điện, rút ngắn tuổi thọ và thậm chí gây ra hỏng hóc hoặc bỏng.Sóng hài có thể gây ra cộng hưởng song song cục bộ hoặc cộng hưởng nối tiếp của hệ thống điện, do đó làm tăng hàm lượng sóng hài và gây cháy tụ điện và các thiết bị khác.Sóng hài cũng có thể gây ra sự vận hành sai của rơle bảo vệ và các thiết bị tự động và gây nhầm lẫn cho các phép đo năng lượng.Sóng hài bên ngoài hệ thống điện có thể gây nhiễu nghiêm trọng cho thiết bị thông tin liên lạc và thiết bị điện tử.
Lò điện trung tần là một trong những nguồn sóng hài lớn nhất trong phụ tải lưới, do được biến đổi thành trung tần sau khi chỉnh lưu.Sóng hài sẽ gây nguy hiểm nghiêm trọng đến an toàn vận hành lưới điện.Ví dụ, dòng điện hài sẽ gây thêm tổn thất sắt xoáy tần số cao trong máy biến áp, điều này sẽ khiến máy biến áp quá nóng, giảm âm lượng đầu ra của máy biến áp, tăng tiếng ồn của máy biến áp và gây nguy hiểm nghiêm trọng cho tuổi thọ của máy biến áp .Hiệu ứng dính của dòng điện hài làm giảm tiết diện không đổi của dây dẫn và tăng tổn thất trên đường dây.Sóng hài điện áp ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của các thiết bị điện khác trên lưới, gây sai số vận hành thiết bị điều khiển tự động và kiểm định đo lường không chính xác.Điện áp và dòng điện hài hòa ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của thiết bị liên lạc ngoại vi;quá điện áp quá độ và quá điện áp thoáng qua do sóng hài làm hư hỏng lớp cách điện của máy móc, thiết bị, dẫn đến sự cố ngắn mạch ba pha, hư hỏng máy biến áp;điện áp hài hòa và Cường độ dòng điện sẽ gây ra cộng hưởng từng phần và cộng hưởng song song trong lưới điện công cộng, dẫn đến tai nạn nghiêm trọng.Trong quá trình tuân thủ những thay đổi không ngừng, thứ đầu tiên nhận được từ DC là nguồn cung cấp năng lượng sóng vuông, tương đương với sự chồng chất của sóng hài bậc cao.Mặc dù mạch sau cần được lọc, nhưng không thể lọc hoàn toàn sóng hài bậc cao, đây là nguyên nhân tạo ra sóng hài.
Chúng tôi đã thiết kế các bộ lọc đơn điều chỉnh 5, 7, 11 và 13 lần.Trước khi bù bộ lọc, hệ số công suất của giai đoạn nóng chảy của lò điện tần số trung gian của người dùng là 0,91.Sau khi thiết bị bù bộ lọc được đưa vào hoạt động, mức bù tối đa là 0,98 điện dung.Sau khi chạy thiết bị bù lọc, tỷ lệ biến dạng điện áp tổng (giá trị THD) là 2,02%.Theo tiêu chuẩn chất lượng điện năng GB/GB/T 14549-1993, giá trị sóng hài điện áp (10KV) nhỏ hơn 4,0%.Sau khi lọc dòng hài bậc 5, 7, 11, 13 tỷ lệ lọc được khoảng 82∽84% đạt giá trị cho phép theo tiêu chuẩn của công ty chúng tôi.Hiệu ứng lọc bù tốt.
Vì vậy, chúng ta cần phân tích nguyên nhân gây ra sóng hài và có biện pháp triệt tiêu sóng hài bậc cao, có ý nghĩa quyết định để đảm bảo hệ thống điện vận hành an toàn, kinh tế.
Thứ nhất, nguyên nhân gây ra sóng hài của lò trung tần
1. Sóng hài được tạo ra bởi các tải phi tuyến tính, chẳng hạn như bộ chỉnh lưu điều khiển bằng silicon, nguồn điện chuyển mạch, v.v. Tần số sóng hài do tải này tạo ra là bội số nguyên của tần số hoạt động.Ví dụ, bộ chỉnh lưu ba pha sáu xung chủ yếu tạo ra sóng hài bậc 5 và bậc 7, trong khi bộ chỉnh lưu ba pha 12 xung chủ yếu tạo ra sóng hài bậc 11 và 13.
2. Do sóng hài được tạo ra bởi tải biến tần như lò tần số trung gian và biến tần, không chỉ sóng hài tích phân được tạo ra mà còn cả sóng hài phân đoạn có tần số gấp đôi tần số của biến tần.Ví dụ, một lò tần số trung gian hoạt động ở tần số 820 Hz sử dụng bộ chỉnh lưu sáu xung ba pha không chỉ tạo ra sóng hài bậc 5 và bậc 7 mà còn tạo ra sóng hài phân đoạn ở tần số 1640 Hz.
Sóng hài cùng tồn tại với lưới điện vì máy phát điện và máy biến áp tạo ra một lượng nhỏ sóng hài.
2. Tác hại của sóng hài trong lò trung tần
Trong quá trình sử dụng lò tần số trung gian, một số lượng lớn sóng hài được tạo ra, dẫn đến ô nhiễm sóng hài nghiêm trọng của lưới điện.
1. Sóng hài cao hơn sẽ tạo ra điện áp hoặc dòng điện đột biến.Tác động đột biến đề cập đến điện áp quá mức (thấp) trong thời gian ngắn của hệ thống, tức là xung điện áp tức thời không vượt quá 1 mili giây.Xung này có thể dương hoặc âm và có thể có tính chất nối tiếp hoặc dao động, gây cháy thiết bị.
2. Sóng hài làm giảm quá trình truyền và sử dụng năng lượng điện và thiết bị nhiệt điện, tạo ra rung động và tiếng ồn, làm cho các cạnh của nó bị lão hóa, giảm tuổi thọ và thậm chí hỏng hóc hoặc cháy nổ.
3. Ảnh hưởng đến thiết bị bù công suất phản kháng của hệ thống cung cấp điện;khi có sóng hài trong lưới điện, điện áp của tụ điện tăng lên sau khi đặt tụ điện và dòng điện qua tụ điện thậm chí còn tăng lên, điều này làm tăng tổn thất điện năng của tụ điện.Nếu hàm lượng dòng xung cao, tụ điện sẽ quá dòng và được tải, điều này sẽ làm tụ điện quá nóng và tăng tốc độ giòn của vật liệu cạnh.
4. Điều này sẽ làm giảm tốc độ và tuổi thọ của thiết bị điện và tăng tổn thất;nó ảnh hưởng trực tiếp đến công suất sử dụng và tỷ lệ sử dụng của máy biến áp.Đồng thời, nó cũng sẽ làm tăng tiếng ồn của máy biến áp và rút ngắn đáng kể tuổi thọ của máy biến áp.
5. Ở những khu vực có nhiều nguồn sóng hài trong lưới điện, thậm chí xảy ra nhiều sự cố đánh thủng tụ điện điện tử bên trong và bên ngoài, cháy, chập tụ điện trong trạm biến áp.
6. Sóng hài cũng có thể gây ra lỗi bảo vệ rơle và thiết bị tự động, dẫn đến nhầm lẫn trong đo lường năng lượng.Đây là bên ngoài của hệ thống điện.Sóng hài gây nhiễu nghiêm trọng cho thiết bị thông tin liên lạc và thiết bị điện tử.Do đó, việc cải thiện chất lượng điện năng của lò tần số trung gian đã trở thành trọng tâm chính của phản ứng.
Ba, phương pháp điều khiển sóng hài lò trung tần.
1. Nâng cao khả năng ngắn mạch điểm đấu nối công cộng của lưới điện và giảm trở kháng sóng hài của hệ thống.
2. Bù dòng điện hài thông qua bộ lọc AC và bộ lọc tích cực.
3. Tăng số xung của thiết bị biến đổi để giảm dòng điện hài.
4. Tránh sự cộng hưởng của các tụ điện song song và thiết kế hệ thống tự cảm.
5. Thiết bị chặn tần số cao được mắc nối tiếp trên đường truyền điện áp cao DC để chặn sự lan truyền của sóng hài bậc cao.
7. Chọn chế độ đấu dây máy biến áp thuận lợi.
8. Thiết bị được nhóm lại để cấp nguồn và thiết bị lọc được lắp đặt.
Bốn, thiết bị điều khiển sóng hài lò tần số trung gian
1. Thiết bị lọc thụ động Hongyan.
Thiết bị lọc thụ động Hongyan.Bảo vệ là một điện trở nối tiếp tụ điện và bộ lọc thụ động bao gồm một tụ điện và một điện trở nối tiếp, và điều chỉnh được kết nối ở một mức độ nhất định.Ở một tần số đặc biệt, một vòng trở kháng thấp được tạo ra, chẳng hạn như 250HZ.Đây là bộ lọc sóng hài thứ năm.Phương pháp này có thể bù cả sóng hài và công suất phản kháng, và có cấu trúc đơn giản.Tuy nhiên, nhược điểm chính của phương pháp này là khả năng bù của nó bị ảnh hưởng bởi trở kháng của lưới và trạng thái làm việc, dễ cộng hưởng song song với hệ thống, dẫn đến khuếch đại sóng hài, quá tải và thậm chí làm hỏng tinh thể lỏng. lọc.Đối với các phụ tải thay đổi nhiều sẽ dễ gây ra hiện tượng bù thiếu hoặc bù quá mức.Ngoài ra, nó chỉ có thể bù sóng hài tần số cố định và hiệu ứng bù không lý tưởng.
2. Thiết bị lọc hoạt tính Hongyan
Các bộ lọc tích cực tạo ra các dòng điện hài có cường độ bằng nhau và ngược pha.Đảm bảo rằng dòng điện ở phía nguồn điện là sóng hình sin.Khái niệm cơ bản là tạo ra dòng bù có cùng cường độ với dòng hài tải và đảo ngược vị trí, đồng thời bù dòng bù bằng dòng hài tải để xóa dòng xung.Đây là một phương pháp loại bỏ sóng hài của sản phẩm và hiệu quả lọc tốt hơn các bộ lọc thụ động.
3. Bộ bảo vệ điều hòa Hongyan
Bộ bảo vệ sóng hài bằng với điện kháng nối tiếp của tụ điện.Vì trở kháng rất thấp nên dòng điện sẽ chạy qua đây.Đây thực chất là sự tách trở kháng nên dòng điện hài đưa vào hệ thống về cơ bản đã được giải quyết.
Bộ bảo vệ sóng hài thường được lắp đặt trước các thiết bị mỏng manh.Chúng là những sản phẩm kiểm soát sóng hài chất lượng cao, có thể chống lại tác động đột biến, hấp thụ sóng hài cao hơn 2~65 lần và bảo vệ thiết bị.Điều khiển hài hòa của hệ thống điều khiển ánh sáng, máy tính, tivi, thiết bị điều khiển tốc độ động cơ, nguồn điện liên tục, máy công cụ CNC, bộ chỉnh lưu, dụng cụ chính xác và cơ chế điều khiển điện tử.Tất cả các sóng hài này do thiết bị điện phi tuyến tính tạo ra có thể gây ra sự cố trong chính hệ thống phân phối hoặc trong thiết bị được kết nối với hệ thống.Bộ bảo vệ sóng hài có thể loại bỏ sóng hài tại nguồn phát điện và tự động loại bỏ sóng hài bậc cao, nhiễu tần số cao, xung đột biến, xung đột biến và các nhiễu khác đối với thiết bị điện.Bộ bảo vệ sóng hài có thể làm sạch nguồn điện, bảo vệ thiết bị điện và thiết bị bù hệ số công suất, ngăn không cho bộ bảo vệ vô tình vấp ngã, sau đó duy trì hoạt động an toàn của thiết bị điện ở vùng đất cao.
Thời gian đăng: 13-04-2023