Като доставчик на променлив ток за затворен пръстен, свидетел на от първа ръка, решаващата роля, която това оборудване играе в системите за разпределение на електроенергия. Въпреки това, един аспект, който често остава незабелязан, но може да окаже значително влияние, е наличието на хармоници. В тази публикация в блога ще проуча ефектите на хармониците върху STOLD RING STURTHEAR STALS METAL и защо е важно да се разбере и реши този проблем.
Какво представляват хармониците?
Хармониците са компоненти на напрежението или тока в електрическа система с честоти, които са цяло число на основната честота. В типична захранваща система основната честота е 50 или 60 Hz, в зависимост от региона. Хармониците се генерират от нелинейни натоварвания, като променливи честотни устройства, флуоресцентно осветление и електроника за мощност. Тези натоварвания привличат ток в несинусоидална форма на вълната, което води до наличие на хармоници в електрическата система.
Влияние на хармониците върху променливотоковия метален пръстен за пръстен
1. Прегряване
Едно от най -значимите въздействия на хармониците върху променливотоковия затворен пръстен е прегряването. Хармониците причиняват допълнителни загуби в разпределителното устройство поради повишена устойчивост при по -високи честоти. Тези загуби са главно под формата на вихрови ток и загуба на хистерезис в проводниците и магнитните материали на разпределителното устройство. В резултат на това температурата на компонентите на разпределителните уреди се повишава, което може да доведе до преждевременно стареене, разграждане на изолация и дори повреда на оборудването.
Например, наличието на високи хармонични токове може да доведе до прегряване на шините в превключвателя. Шините са проектирани да носят номиналния ток при основната честота. Когато има хармонични токове, общият ток, преминаващ през шините, се увеличава и допълнителната генерирана топлина може да надвиши границите на дизайна на шините. Това може да доведе до топене на връзките на шината или повреда на изолацията около шините.
2. Повишено износване на контактори и релета
Контакторите и релетата са основни компоненти на променливотоковия затворен пръстен. Те се използват за контрол на потока на електричество и за защита на системата от претоварвания и късо съединение. Хармониците могат да имат пагубен ефект върху работата на тези компоненти.
Несинусоидалните вълнови форми на хармонични токове могат да причинят дъга и ерозия на контактите в контактори и релета. Това е така, защото високочестотните компоненти на хармоничните токове могат да причинят внезапни промени в текущия поток, което води до образуването на дъги между контактите. С течение на времето това може да доведе до износване на контактите, което води до лоша контактна устойчивост, увеличени загуби на мощност и в крайна сметка отказ на контакторите и релетата.
3. Изкривяване на резонанс и напрежение
Хармониците също могат да причинят резонанс в електрическата система. Резонанс възниква, когато естествената честота на компонент в разпределителното устройство или системата съвпада с честотата на една от хармониците. Това може да доведе до значително увеличаване на стойностите на напрежението и тока при резонансната честота, което може да причини повреда на компонентите на превключвателя.
В допълнение към резонанса, хармониците могат да причинят изкривяване на напрежението в електрическата система. Изкривяването на напрежението се отнася до отклонението на формата на вълната на напрежението от чиста синусоидална форма. Високите нива на изкривяване на напрежението могат да повлияят на работата на чувствителното оборудване, свързано със системата, като компютри, принтери и медицински изделия. Той може също да причини неизправности в защитните устройства на променливотоковия затворен пръстен, което води до фалшиво задействане или неуспех да се справи, когато се появи повреда.
4. Намаляване на коефициента на мощност
Наличието на хармоници в електрическата система може да доведе до намаляване на коефициента на мощност. Коефициентът на захранване е мярка за това как ефективно се използва електрическата енергия в системата. Коефициентът на ниска мощност означава, че се извлича повече ток от източника на енергия, отколкото е необходимо, за да се свърши действителната работа, което води до увеличени загуби на енергия.
Хармониците причиняват текущата форма на вълната да се отклони от формата на вълната на напрежението, което води до намаляване на коефициента на мощност. Това е така, защото хармоничните токове са извън фаза с основното напрежение и не допринасят за полезния мощност. Коефициентът на ниска мощност може да доведе до по-високи сметки за електроенергия за крайните потребители и може също така да създаде проблеми на комуналните компании, като увеличени загуби на линии и намален капацитет на системата.
Смекчаване на въздействието на хармониците
1. Използване на хармонични филтри
Един от най -ефективните начини за смекчаване на въздействието на хармониците върху променливотоковия затворен пръстен е използването на хармонични филтри. Хармоничните филтри са проектирани да намалят нивото на хармониците в електрическата система, като осигуряват ниско-импеданс път за хармоничните токове. Има два основни типа хармонични филтри: пасивни филтри и активни филтри.
Пасивните филтри са съставени от индуктори, кондензатори и резистори. Те са проектирани да резонират на специфична хармонична честота и да осигурят ниско-импеданс път за тази честота. Активните филтри, от друга страна, използват електронни устройства за захранване, за да генерират компенсиращ ток, който е равен и противоположен на хармоничния ток. Това ефективно отменя хармоничния ток и намалява хармоничното изкривяване в електрическата система.
2. Правилно оразмеряване и проектиране на SwitchGear
При проектирането и оразмеряването на променлив ток за затворен пръстен е важно да се вземат предвид наличието на хармоници. Разходното устройство трябва да бъде проектирано така, че да се справи с очакваното ниво на хармонични токове без прегряване. Това може да включва използване на по -големи проводници, осигуряване на допълнително охлаждане или използване на материали с по -добри свойства на разсейване на топлината.
Например, в райони, в които се очаква нивото на хармоника да бъде високо, разпределителното устройство може да бъде проектирано с по-големи шини на напречно сечение, за да се справи с допълнителния ток. Изборът на изолационни материали също трябва да се основава на способността им да издържат на повишените температури, причинени от хармоници.
3. Редовна поддръжка и мониторинг
Редовната поддръжка и мониторинг на променливотоковите затворени пръстени са от съществено значение, за да се гарантира надеждната му работа в присъствието на хармоници. Поддръжката трябва да включва проверка на компонентите на превключвателя за признаци на прегряване, износване и разграждане на изолацията.
Мониторингът на електрическата система за хармонични нива също е важно. Това може да стане с помощта на анализатори на качеството на мощността, които могат да измерват хармоничното съдържание на напрежението и токовите форми на вълната. Чрез редовно наблюдение на хармоничните нива всички промени в хармоничното съдържание могат да бъдат открити рано и могат да се предприемат подходящи мерки за предотвратяване на повреда на оборудването.
Заключение
Harmonics може да окаже значително влияние върху производителността и надеждността на променливотоковия затворен пръстен за променлив ток. Прегряването, увеличеното износване на компоненти, резонанс, изкривяване на напрежението и намаляване на коефициента на мощност, причинено от хармоници, могат да доведат до преждевременно стареене, повреда на оборудването и увеличени разходи за поддръжка.
Като доставчик на [Link Text = "AC метален затворен пръстен Switchgear" url = "/Ring-Main-Unit/AC-Metal-CloSed-Ring-Switchgear.html"], разбирам важността на решаването на въпроса за хармониците. Ние предлагаме редица решения за смекчаване на въздействието на хармониците, включително [Link Text = "Primary и вторична интеграция" URL = "/Ring-Main-Unit/Primary-и-Secondary-Integration-Products.html"] и [Link Text = "Интелигентен газов изолиран метален затворен Ring Switchgear" URL = "/Ring-main-unit/интелигентен газ-газово-конструиран-metal-closed. За справяне с богати на хармонични среди.
Ако сте в процес на избор или надграждане на вашия STALD STURTHEAR STARSTER или ако сте изправени пред проблеми, свързани с хармониците в съществуващата ви система, ви насърчавам да се свържете с нас за подробна консултация. Нашият екип от експерти може да ви помогне да разберете въздействието на хармониците върху вашата система и да препоръча най -подходящите решения, за да гарантирате надеждната и ефективна работа на вашето разпределително устройство.
ЛИТЕРАТУРА
- IEEE STD 519-2014, IEEE Препоръчва практики и изисквания за хармоничен контрол в електроенергийните системи.
- Техническа брошура CIGRE 549, Harmonics на електроенергийната система - Препоръчителна практика за моделиране и анализ.
- „Електрическо оборудване и системи за разпределение на енергия“ от Уейн Р. Съливан, CRC Press.
