A 69 kV -os Power Transformerek szállítójaként gyakran találkozom az ügyfelek kérdéseivel ezen transzformátorok különféle műszaki szempontjaival kapcsolatban. Az egyik téma, amely gyakran felmerül, a harmonikus torzulás. Ebben a blogbejegyzésben belemerülem a harmonikus torzulásba egy 69 kV -os teljesítménytranszformátorban, annak okai, effektusai és az, hogy mi, mint beszállító, foglalkozzunk ezzel a kérdéssel.
A harmonikus torzulás megértése
A harmonikus torzítás egy periodikus hullámformának az ideális szinuszos alakjától való eltérésére utal. Ideális energiarendszerben a feszültség és az áram hullámformák tiszta szinuszhullámok, egyetlen frekvenciával, jellemzően 50 vagy 60 Hz -rel, a régiótól függően. A valós világ forgatókönyveiben azonban a nem lineáris terhelések további frekvenciákat vezetnek be, amelyeket harmonikusnak neveznek az energiarendszerbe.
A harmonikusok az alapvető frekvencia egész száma. Például, a 2. harmonikus frekvenciája 100 vagy 120 Hz (az 50 vagy 60 Hz alapfrekvencia 2 -szerese), a 3. harmonikus frekvenciája 150 vagy 180 Hz, és így tovább. Ha ezek a harmonikusok jelen vannak a teljesítménytranszformátor feszültségében vagy áram hullámformáiban, ez harmonikus torzulást eredményez.
A harmonikus torzítás okai 69 kV -os teljesítménytranszformátorokban
A harmonikus torzítás számos forrása van a 69 kV -os teljesítménytranszformátorban:
- Nem - lineáris terhelések: A modern elektromos berendezések, például a változó frekvencia -meghajtók (VFD -k), a kapcsoló tápegységek és az ívkemencék nem lineáris terhelések. Ezek az eszközök rövid impulzusokon, nem pedig sima szinuszos módon vonzzák az áramot. Ennek eredményeként a harmonikát injektálják az energiarendszerbe. Például az ipari motorvezérlő alkalmazásban alkalmazott VFD jelentős mennyiségű 5., 7., 11. és 13. harmonikus mennyiséget eredményezhet.
- Elektronikus eszközök tápellátása: A megújuló energiarendszerekben, például a napenergia- és a szélerőművekben az energiaellátó elektronikus eszközök, például az egyenirányítók és az inverterek növekvő használata szintén hozzájárul a harmonikus torzuláshoz. Ezek az eszközök konvertálják a DC energiát AC teljesítményre, vagy fordítva, és a konverziós folyamatban részt vevő váltási művelet harmonikusokat generál.
- Mágneses telítettség: Egy teljesítménytranszformátorban mágneses telítettség fordulhat elő, ha a magot nagy mágneses fluxusnak vetik alá. Ez megtörténhet túlfeszültség -körülmények között, vagy amikor a transzformátor a névleges kapacitása közelében működik. Amikor a mag telített, a mágneses mező és az áram közötti kapcsolat nem lineárisvá válik, ami a harmonikusok generálásához vezet.
A harmonikus torzítás hatása a 69 kV -os teljesítménytranszformátorokra
A harmonikus torzítás számos káros hatással lehet a 69 kV -os teljesítménytranszformátorokra:
- Megnövekedett fűtés: A harmonikusok növelik a transzformátor tekercsein átáramló tényleges áramot. A Joule fűtési törvénye szerint ((p = i^{2} r)) a jelenlegi növekedési eredmények növekedését eredményezik hő formájában. Ez a kiegészítő fűtés csökkentheti a transzformátor szigetelésének élettartamát, ami idő előtti kudarchoz vezet.
- Csökkentett hatékonyság: A harmonikus jelenléte növeli a transzformátor alapveszteségeit is. Az örvényáram -veszteségek és a hiszterézis veszteségek arányosak a frekvencia négyzetével. Mivel a harmonikusok gyakorisága magasabb, mint az alapvető gyakoriság, ezek a magveszteségek növekedését okozják, ezáltal csökkentve a transzformátor általános hatékonyságát.
- Feszültség torzítás: Az energiarendszer impedanciáján átfolyó harmonikus áramok feszültség torzulást okozhatnak. Ez befolyásolhatja az ugyanahhoz a rendszerhez csatlakoztatott más elektromos berendezések teljesítményét. Például a feszültség torzulása a lámpák villogását, az érzékeny elektronikus berendezések hibás működését és a védő relék pontatlan működését okozhatja.
Hogyan kezeli cégünk a harmonikus torzulást
69 kV -os teljesítmény -transzformátor beszállítójaként több intézkedést teszünk a harmonikus torzulás hatásainak enyhítésére:
- Tervezési optimalizálás: Mérnökeink fejlett tervezési technikákat alkalmaznak a harmonikusok transzformátorra gyakorolt hatásának minimalizálására. Kiválasztjuk az alacsony hiszterézissel rendelkező magas minőségű alapanyagokat és az örvényáram -veszteségeket a magfűtés csökkentése érdekében. Ezenkívül optimalizáljuk a kanyargós kialakítást a harmonikus áramok által látott impedancia csökkentése érdekében.
- Harmonikus szűrés: Harmonikus szűrőket tudunk biztosítani a transzformátorok számára. Ezeket a szűrőket úgy tervezték, hogy felszívják vagy blokkolják a specifikus harmonikákat, ezáltal csökkentve a feszültség és az áram hullámformák harmonikus tartalmát. Például egy passzív harmonikus szűrő használható az 5., a 7. és a 11. harmonika csökkentésére.
- Megfigyelés és tesztelés: Átfogó tesztelést végezünk transzformátorainkon annak biztosítása érdekében, hogy ellenálljanak a harmonikus torzítás hatásainak. A tesztelési folyamat során megmérjük a harmonikus tartalmat a feszültség és az áram hullámformákban, és értékeljük a transzformátor teljesítményét különböző harmonikus körülmények között. Olyan megfigyelő rendszereket is biztosítunk, amelyek folyamatosan figyelhetik az energiarendszer harmonikus szintjét, és figyelmeztetik az operátorokat, ha a szintek meghaladják az elfogadható korlátokat.
Kapcsolódó termékek
Ha érdekli a többi Power Transformer termékünk, akkor a következő linkeket nézheti meg:
- 50000KVA 50mva 115kV Lépjen le az OLTC -vel 23 kV -ra háromfázisú alállomás -transzformátorok
- Olaj elmerült transzformátor
- 125MVA 138KV 24.94KV Lépjen le a transzformátor
Következtetés
A harmonikus torzítás jelentős kérdés a 69 kV -os teljesítménytranszformátorokban, amelyek súlyos következményekkel járhatnak a transzformátor teljesítményére és élettartamára. Felelős szállítóként elkötelezettek vagyunk a magas színvonalú transzformátorok biztosításáért, amelyek képesek ellenállni a harmonikus torzítás hatásainak. A fejlett tervezési technikák, a harmonikus szűrés és az átfogó tesztelés felhasználásával biztosítjuk, hogy transzformátoraink megfeleljenek a legmagasabb minőségi és megbízhatósági előírásoknak.
Ha bármilyen kérdése van a harmonikus torzulással kapcsolatban a 69 kV -os Power Transformers -ben, vagy érdekli a termékeink megvásárlása, kérjük, vegye fel velünk a kapcsolatot további megbeszélés és beszerzési tárgyalásokkal.
Referenciák
- IEEE 519 - 2014 szabvány, "IEEE ajánlott gyakorlatok és követelmények a harmonikus vezérléshez az elektromos energiarendszerekben"
- Villamosenergia -alállomás tervezése Turan Gonen által
- Energiarendszer harmonikusok: Alapok, elemzés és szűrőtervezés Math HJ Bollen által