Орто жыштык мешинен келип чыккан импульстук токтун булганышын азайтуу үчүн Кытай көп импульстуу түзөткүч технологиясын кабыл алды жана 6-импульстуу, 12-импульстук жана 24-импульстук орто жыштык мештери сыяктуу бир нече аралык жыштык мешинин жабдууларын иштеп чыкты, бирок акыркы баасы салыштырмалуу жогору болгондуктан, көптөгөн темир өндүрүүчү компаниялар дагы эле 6-импульстук орто жыштык мештеринде металл материалдарын эритип жатышат, жана импульстук токтун айлана-чөйрөнү булгануу көйгөйү көз жаздымда калбайт.Азыркы учурда жыштык мештеринин гармоникасын башкаруу схемаларынын негизинен эки түрү бар: бири - релефтин башкаруу схемасы, бул учурдагы гармоникалык көйгөйлөрдөн арылуу ыкмаларынын бири жана ортоңку гармониялардын гармониясын болтурбоо үчүн профилактикалык чара болуп саналат. жыштыктагы индукциялык мештер.Экинчи ыкма айлана-чөйрөнүн гармоникалык булганышынын барган сайын олуттуу көйгөйү менен күрөшүүгө мүмкүн болсо да, учурда колдонулуп жаткан аралык жыштык индукциялык мештер үчүн, пайда болгон гармониканын ордун толтуруу үчүн биринчи ыкма гана колдонулушу мүмкүн.Бул макалада IF мешинин принциби жана анын гармоникалык көзөмөлдөө чаралары талкууланат жана 6-импульстуу IF мешинин ар кандай стадияларындагы гармоникаларды компенсациялоо жана көзөмөлдөө үчүн активдүү кубаттуулук чыпкасы (APF) сунушталат.
Орто жыштык мешинин электр принциби.
Орто жыштык меши - бул тез жана туруктуу металл жылытуу аппараты, ал эми анын негизги жабдуулары аралык жыштык электр менен жабдуу болуп саналат.аралык жыштык мешинин электр менен жабдуу, адатта, AC-DC-AC өзгөртүү ыкмасын кабыл алат, жана киргизүү электр жыштыгы өзгөрмө ток орто жыштык өзгөрмө ток катары чыгарылат, жана жыштык өзгөртүү электр тармагынын жыштыгы менен чектелбейт.Схема блок схемасы 1-сүрөттө көрсөтүлгөн:
1-сүрөттө инвертордук схеманын бир бөлүгүнүн негизги милдети электр энергиясын берүү жана бөлүштүрүү провайдеринин үч фазалуу коммерциялык өзгөрүлмө токтун өзгөрүлмө токко айландыруу болуп саналат, анын ичинде электр берүү жана бөлүштүрүү провайдеринин электр менен жабдуу чынжыры, көпүрө түзөткүч. схема, чыпка схемасы жана түзөткүчтү башкаруу схемасы .Инвертордук бөлүктүн негизги функциясы өзгөрүлмө токту бир фазалуу жогорку жыштыктагы өзгөрмө токтун (50~10000Гц) айландыруу болуп саналат, анын ичинде инвертордук электр чынжыры, баштапкы кубаттуулук чынжыры жана жүктөө кубат чынжырчасы.Акырында, мештеги индукциялык катушкадагы бир фазалуу орто жыштыктагы өзгөрмө ток орто жыштыктагы өзгөрмө магнит талаасын пайда кылат, бул мештеги заряддын индукциялык электр кыймылдаткыч күчүн жаратуусуна алып келет, зарядда чоң куюндук токту пайда кылат жана зарядды эрүү үчүн ысытат.
Гармоникалык анализ
Электр тармагына орто жыштыктагы электр энергиясы менен куюлган гармоникалар, негизинен, түзөтүүчү түзүлүштө пайда болот.Бул жерде гармоникалардын мазмунун талдоо үчүн мисал катары үч фазалуу алты импульстуу толук башкаруучу көпүрө түзөткүч схемасын алабыз.Үч фазалуу продукт чыгаруу чынжырынын тиристордук инвертордук чынжырынын бүт фазалык өтүү процессин жана токтун пульсациясын этибарга албай, Фурье талдоо ыкмасын колдонуу менен AC тараптын реактивдүүлүгү нөлгө барабар жана өзгөрмө токтун индуктивдүүлүгү чексиз деп кабыл алуу менен, терс жана оң жарым -толкун агымдары болушу мүмкүн Тегеректин борбору убакыттын нөл чекити катары колдонулат жана AC тараптын a-фазалык чыңалуусун эсептөө үчүн формула алынган.
Формулада: Id – түзөтүүчү чынжырдын туруктуу токтун капталындагы токтун орточо мааниси.
Жогорудагы формуладан көрүнүп тургандай, 6-импульстук аралык жыштык меши үчүн ал көп сандагы 5, 7, 1, 13, 17, 19 жана башка гармоникаларды түзө алат, аларды 6к ± 1 (k) деп жалпылоого болот. оң бүтүн сан) гармоникасы, ар бир гармониканын эффективдүү мааниси гармоникалык тартипке тескери пропорционалдуу, ал эми негизги эффективдүү мааниге болгон катышы гармоникалык тартиптин тескери.
Орто жыштыктагы мештин схемасынын түзүлүшү.
Ар кандай DC энергияны сактоо компоненттерине ылайык, аралык жыштык мештерин жалпысынан учурдагы типтеги орто жыштык мештерине жана чыңалуу түрү орто жыштык мештерине бөлүүгө болот.Учурдагы типтеги аралык жыштык мешинин энергия сактоочу элементи чоң индуктор болуп саналат, ал эми чыңалуу түрү орто жыштык мешинин энергия сактоо элементи чоң конденсатор болуп саналат.Экөөнүн ортосунда башка айырмачылыктар бар, мисалы: ток түрүндөгү орто жыштык меши тиристор тарабынан башкарылат, жүк резонанстык чынжыр параллелдүү резонанс болуп саналат, ал эми чыңалуу тибиндеги аралык жыштык меши IGBT тарабынан башкарылат, ал эми жүк резонанстык чынжыр катар резонанс.Анын негизги түзүлүшү 2-сүрөттө жана 3-сүрөттө көрсөтүлгөн.
гармониялык муун
Жогорку тартиптеги гармоникалар деп аталгандар AC Фурьенин мезгилдик синусоидалдык эмес катарларын ажыратуу жолу менен алынган негизги жыштыктын бүтүн эселенген бөлүгүнүн үстүндөгү компоненттерди билдирет, жалпысынан жогорку тартиптеги гармоникалар деп аталат.Frequency (50Hz) Ошол эле жыштыктын компоненти.Гармоникалык кийлигишүү учурдагы электр системасынын электр энергиясынын сапатына таасир этүүчү негизги “коомдук ыңгайсыздык” болуп саналат.
Гармониялар энергетиканын өткөрүлүшүн жана колдонулушун азайтат, электр жабдууларын ашыкча ысытып, титирөөнү жана ызы-чууну пайда кылат, изоляция катмарын начарлатат, кызмат мөөнөтүн кыскартат, жалпы бузулууларды жана күйүп кетүүлөрдү пайда кылат.Гармоникалык мазмунду көбөйтүү, конденсатордун компенсациялык жабдууларын жана башка жабдууларды күйгүзүү.Жараксыздык компенсациясын колдонуу мүмкүн болбогон учурда, жараксыздык үчүн айып пулдар тартылып, электр энергиясы үчүн төлөмдөр көбөйөт.Жогорку тартиптеги импульстук агымдар релелик коргоо приборлорунун жана акылдуу роботтордун туура эмес иштешине алып келет жана электр энергиясын керектөөнү так өлчөө чаташып калат.Электр энергиясы менен камсыздоо тутумунан тышкары гармониялар байланыш жабдууларына жана электрондук буюмдарга чоң таасирин тийгизет.Гармонияларды пайда кылган убактылуу ашыкча чыңалуу жана убактылуу ашыкча чыңалуу машиналардын жана жабдуулардын изоляциялык катмарын бузуп, үч фазалуу кыска туташуулардын бузулушуна алып келет, ал эми бузулган трансформаторлордун гармоникалык агымы жана чыңалуусу жалпы пайдалануудагы электр тармагында жарым-жартылай катар резонансты жана параллелдүү резонансты пайда кылат. , ири коопсуздук кырсыктарын пайда кылат.
Орто жыштыктагы электр меши - бул тактык жана инвертор аркылуу орто жыштыкка айландырылган жана электр тармагында көп сандагы зыяндуу жогорку тартиптеги гармоникаларды пайда кылган орто жыштык электр менен жабдуунун бир түрү.Ошондуктан, аралык жыштыктагы мештердин электр энергиясынын сапатын жогорулатуу илимий изилдеелердун башкы багыты болуп калды.
башкаруу планы
Орто жыштыктагы мештердин көп сандагы маалымат туташтыруулары электр тармагынын импульстук токтун булганышын күчөттү.Орто жыштыктагы мештердин гармоникалык контролдоо боюнча изилдөөлөр кечиктирилгис милдет болуп калды жана окумуштуулар тарабынан кеңири бааланды.Жыштык мешинен пайда болгон гармоникалардын жалпы электр тармактарына тийгизген таасири коммерциялык жердин жабдууларын электр менен камсыздоо жана бөлүштүрүү системасынын талаптарына жооп бериши үчүн гармоникалык булганууну жоюу боюнча чараларды активдүү жүргүзүү зарыл.Практикалык сактык чаралары төмөнкүдөй.
Биринчиден, трансформатор Y/Y/кошуу үлгүсүн колдонот.Чоң космостук орто жыштыктагы индукциялык меште жарылууга туруктуу коммутациялоочу трансформатор Y / Y / △ зымдарын туташтыруу ыкмасын колдонот.AC каптал трансформатору менен байланышуу үчүн балласттын зымдарынын ыкмасын өзгөртүү менен, ал жогорку эмес, мүнөздүү жогорку тартиптеги импульстук токтун ордун толтура алат.Бирок баасы жогору.
Экинчиси - LC пассивдүү чыпкасын колдонуу.Негизги түзүлүшү системада параллелдүү болгон LC сериясындагы шакекчелерди түзүү үчүн конденсаторлорду жана реакторлорду катар колдонуу.Бул ыкма салттуу болуп саналат жана гармоникаларды да, реактивдүү жүктөрдү да компенсациялай алат.Бул жөнөкөй түзүлүшкө ээ жана көп колдонулат.Бирок, компенсациялык көрсөткүчтөргө тармактын мүнөздүү импедансы жана иштөө чөйрөсү таасир этет жана система менен параллелдүү резонанс жаратуу оңой.Ал туруктуу жыштыктын импульстук агымдарын гана компенсациялай алат жана компенсациялык эффект идеалдуу эмес.
Үчүнчүдөн, APF активдүү чыпкасын колдонуу менен, жогорку тартиптеги гармоникалык басуу салыштырмалуу жаңы ыкма болуп саналат.APF - бул динамикалык импульстук токтун компенсациялоочу аппараты, жогорку бөлүү дизайны жана жогорку ылдамдыктагы реакция, ал жыштык жана интенсивдүүлүктүн өзгөрүшү менен импульстук агымдарды көзөмөлдөп, компенсациялай алат, жакшы динамикалык көрсөткүчкө ээ жана компенсация көрсөткүчүнө мүнөздүү импеданс таасир этпейт.Учурдагы компенсациянын эффектиси жакшы, ошондуктан ал кеңири бааланат.
Активдүү электр чыпкасы пассивдүү чыпкалоонун негизинде иштелип чыккан жана анын чыпкалоо эффектиси эң сонун.Анын номиналдык реактивдүү кубаттуулугунун чегинде чыпкалоо эффектиси 100% түзөт.
Активдүү электр чыпкасы, башкача айтканда, активдүү электр чыпкасы, APF активдүү электр чыпкасы салттуу LC чыпкасынын белгиленген компенсация ыкмасынан айырмаланып, гармоникалык жана реактивдүү кубаттуулуктун өлчөмүн жана жыштыгын так компенсациялай турган динамикалык көз салуу компенсациясын ишке ашырат.APF активдүү чыпкасы сериялык типтеги импульстук токтун компенсациялык жабдууларына кирет.Ал тышкы конвертер боюнча реалдуу убакыт режиминде жүктөө агымын көзөмөлдөйт, ички DSP боюнча жүк тогудагы жогорку тартиптеги импульстук токтун компонентин эсептейт жана инвертордук электр булагы үчүн башкаруу маалымат сигналын чыгарат., Инвертордук электр булагы жүк жогорку тартиптеги гармоникалык ток менен бирдей өлчөмдөгү жогорку тартиптеги гармоникалык токту түзүү үчүн колдонулат, ал эми тескери жогорку тартиптеги гармоникалык ток активдүү чыпкалоо функциясын сактоо үчүн электр тармагына киргизилет.
АПФнын иштөө принциби
Hongyan активдүү чыпкасы тышкы ток трансформатору CT аркылуу реалдуу убакытта жүк тогун аныктайт жана ички DSP эсептөө аркылуу жүк токтун гармоникалык компонентин чыгарып, аны санариптик сигнал процессорунда башкаруу сигналына айландырат.Ошол эле учурда, санариптик сигнал процессору PWM импульстун кеңдигин модуляциялоо сигналдарынын сериясын жаратат жана аларды ички IGBT кубаттуулук модулуна жөнөтөт, инвертордун чыгыш фазасын жүктүн гармоникалык агымынын багытына карама-каршы болушун көзөмөлдөйт жана токтун бирдей амплитуда менен, эки гармоникалык ток бири-бирине так карама-каршы келет.Гармоникалык чыпкалоо функциясына жетүү үчүн офсет.
APF техникалык өзгөчөлүктөрү
1. Үч фазалуу баланс
2. Реактивдүү кубаттуулукту компенсациялоо, кубаттуулук факторун камсыз кылуу
3. Автоматтык учурдагы чектөө функциясы менен ашыкча жүк болбойт
4. Гармоникалык компенсация, ошол эле учурда 2 ~ 50th гармоникалык токту чыпкалай алат
5. Жөнөкөй дизайн жана тандоо, гармоникалык токтун көлөмүн өлчөө керек
6. Системалык дисбаланс таасир этпеген бир фазалуу динамикалык инжектордук ток
7. 40US ичинде жүктөөнүн өзгөрүүлөрүнө жооп, жалпы жооп берүү убактысы 10ms (1/2 цикл)
Фильтрлөө эффекти
Гармоникалык башкаруу курсу 97% га чейин, ал эми гармоникалык башкаруу диапазону 2 ~ 50 эсеге чейин кенен.
Коопсуз жана туруктуу чыпкалоо ыкмасы;
Өнөр жайдагы алдыңкы үзгүлтүккө учураган башкаруу режими, которуштуруу жыштыгы 20 кГцге чейин жетет, бул чыпкалоо жоготууларын азайтат жана чыпкалоо ылдамдыгын жана чыгаруунун тактыгын жакшыртат.Жана ал тор системасына чексиз импеданс тартуулайт, ал тор системасынын импедансына таасир этпейт;жана чыгуу толкун так жана кемчиликсиз, жана башка жабдууларды таасир этпейт.
Күчтүү экологиялык көнүү
дизелдик генераторлор менен шайкеш, резервдик күч маневр жөндөмдүүлүгүн жакшыртуу;
Кирешедеги чыңалуунун термелүүсүнө жана бурмаланышына жогорку толеранттуулук;
Стандарттык C классындагы чагылгандан коргоочу түзүлүш, аба ырайынын начар шарттарына туруштук берүү жөндөмүн жакшыртуу;
Айлана-чөйрөнүн температурасынын тиешелүү диапазону күчтүүрөөк, -20°C~70°Cге чейин.
Тиркемелер
Куюучу ишкананын негизги жабдуулары — орто жыштыктагы электр меши.Орто жыштыктагы электр меши типтүү гармоникалык булак болуп саналат, ал компенсациялык конденсатордун нормалдуу иштебей калышына алып келген көп сандагы гармоникаларды жаратат.Же болбосо, жайында трансформатордун температурасы 75 градуска жетип, электр энергиясы ысырап болуп, анын иштөө мөөнөтүн кыскартат.
Орто жыштыктагы мештин куюу цехи 0,4 кВ чыңалуу менен иштейт, ал эми анын негизги жүгү 6 импульстуу ректификациялык аралык жыштык меши болуп саналат.Түзөткүч жабдуулар типтүү гармоникалык булак болуп саналат, иш учурунда AC DC айландыруу учурунда гармоника көп сандагы жаратат;Гармоникалык ток электр тармагына киргизилет, Гармоникалык чыңалуу тармактын импедансында пайда болот, бул тармактын чыңалуусуна жана токтун бурмаланышына алып келет, электр менен жабдуунун сапатына жана иштөө коопсуздугуна таасирин тийгизет, линиянын жоготууларын жана чыңалуунун ордун толтуруусун жогорулатат, ошондой эле тармакка жана электр тармактарына терс таасирин тийгизет. заводдун электр жабдууларын.
1. Мүнөздүү гармоникалык анализ
1) Орто жыштык мешинин ректификациялык түзүлүшү 6-импульстук башкарылуучу ректификация;
2) Түзөткүч жараткан гармоника 6К+1 так гармоника.Фурье катарлары токту ажыратуу жана өзгөртүү үчүн колдонулат.Учурдагы толкун формасында 6K±1 жогору гармоника бар экенин көрүүгө болот.Орто жыштык мешинин сыноо маалыматтарына ылайык, гармоникалык Толкун токунун мазмуну төмөнкү таблицада көрсөтүлгөн:
Орто жыштык мешинин иштөө процессинде көп сандагы гармоникалар пайда болот.Орто жыштык мешинин сыноо жана эсептөө натыйжалары боюнча, мүнөздүү гармоника негизинен 5-чи, ал эми 7-, 11- жана 13-гармоникалык агымдар салыштырмалуу чоң, чыңалуу жана токтун бурмаланышы олуттуу.
2. Гармоникалык башкаруу схемасы
Ишкананын чыныгы абалына ылайык, Hongyan Electric орто жыштык мештерин гармоникалык башкаруу үчүн чыпкалоочу чечимдердин толук комплексин иштеп чыккан.Жүктүн кубаттуулугун, гармоникалык жутуу муктаждыктарын жана фон гармоникаларын эске алуу менен ишкананын трансформаторунун 0,4КВ төмөн вольттуу жагына активдүү чыпкалоочу түзүлүштөрдүн комплекси орнотулган.Гармониялар башкарылат.
3. Фильтр эффектинин анализи
1) Активдүү чыпкалоочу аппарат ишке киргизилип, ар бир гармониканы эффективдүү чыпкалоо үчүн, аралык жыштык мешинин ар кандай жүктөөчү жабдууларынын өзгөрүүлөрүн автоматтык түрдө көзөмөлдөйт.Конденсатор банкынын жана системанын чынжырынын параллелдүү резонансынан келип чыккан күйүп кетүүдөн сактаныңыз жана реактивдүү кубаттуулуктун компенсациялык шкафынын нормалдуу иштешин камсыз кылуу;
2) Гармоникалык агымдары дарылоо кийин натыйжалуу жакшыртылган.Пайдаланылбай калган 5, 7, 11 гармоникалык токтар олуттуу ашып кеткен.Мисалы, 5-гармоникалык ток 312Адан 16Ага чейин төмөндөйт;7-гармоникалык ток 153Адан 11Ага чейин төмөндөйт;11-гармоникалык ток 101Адан 9Ага чейин төмөндөйт;GB/T14549-93 "Коомдук тармактын энергия сапаты гармониясы" улуттук стандартына ылайык;
3) Гармоникалык башкаруудан кийин трансформатордун температурасы 75 градустан 50 градуска чейин төмөндөйт, бул электр энергиясын көп үнөмдөйт, трансформатордун кошумча жоготууларын азайтат, ызы-чууларды азайтат, трансформатордун жүк көтөрүмдүүлүгүн жакшыртат жана иштөө мөөнөтүн узартат. трансформатордун иштөө мөөнөтү;
4) Дарылоодон кийин, орто жыштык мешинин электр менен камсыздоо сапаты натыйжалуу жакшыртылып, орто жыштыктагы электр менен жабдууну пайдалануу курсу жакшыртылды, бул системанын узак мөөнөттүү коопсуз жана үнөмдүү иштешине шарт түзөт жана экономикалык пайда;
5) Бөлүштүрүүчү линия аркылуу агып жаткан токтун эффективдүү маанисин төмөндөтүү, кубаттуулуктун факторун жакшыртуу жана бөлүштүрүү линиясы аркылуу агып жаткан гармоникаларды жок кылуу, ошону менен линия жоготууларын бир топ кыскартуу, бөлүштүрүү кабелинин температурасынын жогорулашын азайтуу жана жүктү жакшыртуу линиянын кубаттуулугу;
6) башкаруучу жабдуулардын жана релелик коргоо каражаттарынын туура эмес иштешин же баш тартуусун азайтуу, электр менен жабдуунун коопсуздугун жана ишенимдүүлүгүн жогорулатуу;
7) үч фазалуу ток дисбалансынын ордун толтуруу, трансформатордун жана линиянын жана нейтралдуу токтун жез жоготууларын азайтуу жана электр менен жабдуунун сапатын жогорулатуу;
8) АПФ кошулгандан кийин, ал ошондой эле трансформатордун жана бөлүштүрүүчү кабелдердин жүк көтөрүмдүүлүгүн жогорулата алат, бул системанын кеңейишине барабар жана системаны кеңейтүүгө инвестицияны азайтат.
Посттун убактысы: 13-апрель-2023