Хармониците в епоксиден лят сух трансформатор на тягов токоизправител могат да причинят различни проблеми, включително увеличени загуби, прегряване и смущения с друго електрическо оборудване. Като доставчик на епоксидни ляти сухи токоизправителни трансформатори, ние разбираме значението на намаляването на тези хармоници, за да осигурим ефективна и надеждна работа на трансформаторите. В този блог ще обсъдим няколко ефективни метода за намаляване на хармониците на епоксиден лят сух токоизправителен трансформатор.
Разбиране на хармониците в тяговите токоизправителни трансформатори
Преди да се задълбочим в методите за редуциране, е изключително важно да разберем какво представляват хармониците и как се генерират в епоксиден лят сух трансформатор на токоизправител. Хармониците са кратни на основната честота (обикновено 50Hz или 60Hz) в електрическа система. В трансформатора на тягов токоизправител хармониците се генерират главно от характеристиките на нелинейното натоварване на веригата на токоизправителя. Токоизправителят преобразува променливотоковото захранване в постоянен ток и по време на този процес черпи несинусоидален ток от променливотоковото захранване, което съдържа хармонични компоненти.
Тези хармонични токове могат да се върнат обратно в електрическата мрежа, причинявайки изкривяване на напрежението и засягайки работата на друго електрическо оборудване, свързано към същата мрежа. В самия трансформатор хармониците увеличават загубите в сърцевината и загубите на мед, което води до по-високи температури и потенциално намалява продължителността на живота на трансформатора.
Методи за намаляване на хармониците
1. Схеми на многоимпулсен токоизправител
Един от най-ефективните начини за намаляване на хармониците е използването на многоимпулсни токоизправителни вериги. Обикновено се използва стандартна 6-импулсна токоизправителна схема, но тя генерира значителни хармонични токове. Чрез увеличаване на броя на импулсите, като например използване на 12-импулсна, 18-импулсна или дори 24-импулсна токоизправителна верига, хармоничното съдържание може да бъде значително намалено.
В схема на 12-импулсен токоизправител два 6-импулсни токоизправителя са свързани паралелно или последователно, с фазово изместване от 30 градуса между техните входни напрежения. Това фазово изместване кара хармоничните токове на двата 6-импулсни токоизправителя да се компенсират взаимно до голяма степен, особено 5-ти и 7-ми хармоници, които са най-доминиращите хармоници в 6-импулсен токоизправител.
При многоимпулсни токоизправители от по-висок порядък ефектът на анулиране е още по-изразен. Например, 18-импулсен токоизправител може ефективно да намали 5-ия, 7-ия, 11-ия и 13-ия хармоник. Въпреки това, внедряването на многоимпулсни токоизправителни вериги изисква по-сложни конфигурации на намотките на трансформатора и допълнителни управляващи вериги, което може да увеличи цената и сложността на системата.
2. Пасивни хармонични филтри
Пасивните хармонични филтри са друг често използван метод за намаляване на хармониците. Тези филтри се състоят от индуктори, кондензатори и резистори, свързани в специфични конфигурации, за да създадат път с нисък импеданс за хармонични токове.
Има няколко вида пасивни хармонични филтри, включително единично настроени филтри, високочестотни филтри и широколентови филтри. Единично настроените филтри са проектирани да резонират на специфична хармонична честота, като 5-ти или 7-ми хармоник, и осигуряват път с нисък импеданс за този конкретен хармоник. Високочестотните филтри, от друга страна, позволяват преминаването на високочестотни хармонични токове, като блокират основната честота. Широколентовите филтри са проектирани да намаляват широк диапазон от хармонични честоти.
Пасивните хармонични филтри са относително прости и рентабилни, но имат някои ограничения. Те са проектирани за специфични хармонични честоти и може да не са ефективни при променящи се условия на натоварване или когато към системата се добавят нови хармонични източници. Освен това те могат да внесат допълнителни загуби в системата и може да изискват редовна поддръжка.
3. Активни хармонични филтри
Активните хармонични филтри са по-модерно решение за намаляване на хармониците. Тези филтри използват технология на силова електроника за генериране на компенсиращ ток, който е равен по големина, но противоположен по фаза на хармоничния ток в системата.
Активният хармоничен филтър непрекъснато следи хармоничните токове в системата с помощта на сензори и след това генерира компенсиращия ток с помощта на мощностен инвертор. Този компенсиращ ток се инжектира в системата, за да елиминира хармоничните токове, което води до почти синусоидална форма на вълната на тока.
Активните хармонични филтри имат няколко предимства пред пасивните хармонични филтри. Те могат да се адаптират към променящите се условия на натоварване и хармонични честоти и могат да осигурят по-добро намаляване на хармониците. Те обаче са по-скъпи и изискват по-сложни системи за управление.
4. Оптимизиране на конструкцията на трансформатора
Самият дизайн на епоксидния лят сух токоизправителен трансформатор също може да играе роля в намаляването на хармониците. Чрез оптимизиране на конфигурацията на намотката на трансформатора, материала на сърцевината и импеданса, хармоничните характеристики могат да бъдат подобрени.
Например, използването на връзка намотка триъгълник - звезда или звезда - триъгълник може да помогне за намаляване на потока от хармонични токове с нулева последователност. Изборът на висококачествени материали за сърцевината с ниски загуби в сърцевината може също да намали въздействието на хармониците върху сърцевината на трансформатора. Освен това регулирането на импеданса на трансформатора може да ограничи хармоничните токове, протичащи през трансформатора.
Въздействие на намаляването на хармониците върху производителността на трансформатора и ефективността на системата
Намаляването на хармониците в епоксиден лят сух токоизправителен трансформатор има няколко положителни въздействия както върху производителността на трансформатора, така и върху цялостната ефективност на системата.
1. Намалени загуби
Както бе споменато по-рано, хармониците увеличават загубите в сърцевината и загубите на мед в трансформатора. Чрез намаляване на хармоничното съдържание, загубите се намаляват, което означава, че трансформаторът работи по-ефективно. По-ниските загуби също водят до по-ниски температури, намалявайки риска от термично увреждане на трансформатора и удължавайки живота му.
2. Подобрено качество на захранването
Хармоничното намаляване подобрява качеството на мощността на електрическата система. Намалените хармонични токове водят до по-малко изкривяване на напрежението в електрическата мрежа, което е от полза за друго електрическо оборудване, свързано към същата мрежа. Това може да доведе до по-добра производителност и надеждност на цялата електрическа система.
3. Съответствие със стандартите
Много държави и региони имат строги стандарти и разпоредби по отношение на хармоничните граници в електрическите системи. Чрез намаляване на хармониците, нашите епоксидни ляти сухи токоизправителни трансформатори могат да отговорят на тези стандарти, като гарантират, че нашите клиенти могат да използват трансформаторите, без да нарушават никакви разпоредби.
Нашите продуктови предложения
Като водещ доставчик на епоксидни ляти сухи токоизправителни трансформатори, ние предлагаме широка гама от продукти, които са проектирани да минимизират хармониците. Нашите трансформатори могат да бъдат оборудвани с многоимпулсни токоизправителни вериги, пасивни или активни хармонични филтри и оптимизирани конфигурации на намотките, за да отговорят на специфичните изисквания за намаляване на хармониците на нашите клиенти.
Ние също така предоставямеСух изолационен трансформаториСух от лята смола токоизправителен трансформатор за производство на водородс разширени функции за намаляване на хармониците. НашитеSC(B) Сух трансформатор за отливане от епоксидна смоласъщо така е проектиран да работи ефективно в системи с нелинейни товари, като намалява влиянието на хармониците.
Заключение
Намаляването на хармониците е решаващ аспект от дизайна и работата на епоксидни ляти сухи токоизправителни трансформатори. Чрез използване на многоимпулсни токоизправителни вериги, пасивни и активни хармонични филтри и оптимизиране на дизайна на трансформатора, ние можем ефективно да намалим хармоничното съдържание, да подобрим производителността на трансформатора и да подобрим общото качество на захранването на електрическата система.
Ако се интересувате от нашите епоксидни ляти сухи токоизправителни трансформатори или се нуждаете от повече информация относно решенията за хармонично намаляване, моля не се колебайте да се свържете с нас за доставка и допълнителни дискусии. Ние се ангажираме да предоставяме висококачествени продукти и професионална техническа поддръжка, за да отговорим на вашите нужди.
Референции
- Стандарт IEEE 519 - 2014, „Препоръчани практики и изисквания на IEEE за хармонично управление в електрически енергийни системи“
- Билингс, KE (2000). Силова електроника: вериги, устройства и приложения. Прентис Хол.
- Чапман, SJ (2012). Основи на електрически машини. Макгроу - Хил.