Като доставчик на 69kV Power Transformers, често се сблъсквам с въпроси от клиенти относно различни технически аспекти на тези трансформатори. Една тема, която често се появява, е хармоничното изкривяване. В тази публикация в блога ще се задълбоча в това, което е хармонично изкривяване в 69kV Power Transformer, неговите причини, ефекти и как ние като доставчик се занимаваме с този проблем.
Разбиране на хармоничните изкривявания
Хармоничното изкривяване се отнася до отклонението на периодичната форма на вълната от идеалната му синусоидална форма. В идеална захранваща система напрежението и токовите вълни са чисти синусоиди с една честота, обикновено 50 или 60 Hz в зависимост от региона. Въпреки това, в реални световни сценарии, не -линейните натоварвания въвеждат допълнителни честоти, известни като хармоници, на захранващата система.
Хармониците са цяло число от основната честота. Например, 2 -ра хармоника има честота 100 или 120 Hz (2 пъти по -голяма от основната честота от 50 или 60 Hz), 3 -та хармоника има честота 150 или 180 Hz и т.н. Когато тези хармоници присъстват в напрежението или токовите вълнови форми на силов трансформатор, това води до хармонично изкривяване.
Причини за хармонично изкривяване при 69kV мощностни трансформатори
Има няколко източника на хармонично изкривяване при 69kV мощен трансформатор:
- Не -линейни товари: Съвременното електрическо оборудване като променливи честотни устройства (VFD), превключващи захранвания и дъгови пещи са не -линейни натоварвания. Тези устройства привличат ток с къси импулси, а не по гладък синусоидален начин. В резултат на това те инжектират хармоници в силовата система. Например, VFD, използван в приложение за индустриален двигател, може да генерира значителни количества от 5 -ти, 7 -ти, 11 -ти и 13 -та хармоника.
- Електронни устройства за захранване: Нарастващото използване на електронните устройства на мощността като токоизправители и инвертори във възобновяеми енергийни системи, като слънчеви и вятърни електроцентрали, също допринася за хармоничните изкривявания. Тези устройства преобразуват DC захранването в променлив ток или обратно, а превключващото действие, участващо в процеса на преобразуване, генерира хармоници.
- Магнитно насищане: В силовия трансформатор може да възникне магнитно насищане, когато сърцевината е подложена на високи магнитни потоци. Това може да се случи по време на прекомерни условия на напрежение или когато трансформаторът работи близо до номиналния си капацитет. Когато ядрото се насити, връзката между магнитното поле и тока става не -линейна, което води до генериране на хармоници.
Ефекти на хармоничните изкривявания върху 69kV силови трансформатори
Хармоничните изкривявания могат да имат няколко пагубни ефекти върху 69kV мощностни трансформатори:
- Увеличено отопление: Harmonics увеличават ефективния ток, преминаващ през намотките на трансформатора. Според закона на отоплението на Joule ((p = i^{2} r)), увеличаването на тока води до повишени загуби на мощност под формата на топлина. Това допълнително отопление може да намали живота на изолацията на трансформатора, което води до преждевременна повреда.
- Намалена ефективност: Наличието на хармоници също увеличава основните загуби в трансформатора. Загубите на текущия текущ и хистерезисните загуби са пропорционални на квадрата на честотата. Тъй като хармониците имат по -високи честоти в сравнение с основната честота, те причиняват увеличаване на загубите на основата, като по този начин намаляват общата ефективност на трансформатора.
- Изкривяване на напрежението: Хармоничните токове, преминаващи през импеданса на силовата система, могат да причинят изкривяване на напрежението. Това може да повлияе на работата на друго електрическо оборудване, свързано към същата система. Например, изкривяването на напрежението може да причини трептене на светлини, неизправност на чувствителното електронно оборудване и неточна работа на защитните релета.
Как нашата компания адресира хармоничните изкривявания
Като доставчик на мощност 69kV, ние предприемаме няколко мерки за смекчаване на ефектите от хармоничните изкривявания:
- Оптимизация на дизайна: Нашите инженери използват модерни техники за проектиране, за да сведат до минимум въздействието на хармониците върху трансформатора. Ние избираме висококачествени основни материали с ниска хистерезис и вихрови токови загуби, за да намалим отоплението на сърцевината. Освен това, ние оптимизираме намотващия дизайн, за да намалим импеданса, наблюдаван от хармоничните токове.
- Хармонично филтриране: Можем да предоставим хармонични филтри като опция за нашите трансформатори. Тези филтри са проектирани да абсорбират или блокират специфични хармоници, като по този начин намаляват хармоничното съдържание в напрежението и токовите форми на вълната. Например, пасивен хармоничен филтър може да се използва за намаляване на 5 -ти, 7 -ми и 11 -та хармоника.
- Мониторинг и тестване: Ние провеждаме всеобхватни тестове върху нашите трансформатори, за да гарантираме, че те могат да издържат на ефектите от хармонично изкривяване. По време на процеса на тестване измерваме хармоничното съдържание в напрежението и токовите форми на вълната и оценяваме работата на трансформатора при различни хармонични условия. Ние също така предоставяме системи за мониторинг, които могат непрекъснато да наблюдават хармоничните нива в енергийната система и да предупреждават операторите, ако нивата надвишават приемливите граници.
Свързани продукти
Ако се интересувате от другите ни продукти на Power Transformer, можете да разгледате следните връзки:
- 50000KVA 50MVA 115kV Стъпка с OLTC до 23kV Трифазни подстанции Трансформатори
- Маслото потапящ трансформатор
- 125MVA 138KV 24.94kV Стъпка надолу трансформатор
Заключение
Хармоничните изкривявания са важен проблем при 69kV Power Transformers, които могат да имат сериозни последици за производителността и живота на трансформатора. Като отговорен доставчик ние се ангажираме да предоставяме висококачествени трансформатори, които могат да издържат на ефектите от хармоничното изкривяване. Използвайки усъвършенствани техники за проектиране, хармонично филтриране и цялостно тестване, ние гарантираме, че нашите трансформатори отговарят на най -високите стандарти за качество и надеждност.
Ако имате някакви въпроси относно хармоничните изкривявания в 69kV Power Transformers или се интересувате от закупуване на нашите продукти, моля, не се колебайте да се свържете с нас за по -нататъшно обсъждане и преговори за обществени поръчки.
ЛИТЕРАТУРА
- IEEE Standard 519 - 2014, „IEEE Препоръчителни практики и изисквания за хармоничен контрол в електроенергийните системи“
- Електрически захранващи подстанции Инженеринг от Туран Гон
- Хармоники на електроенергийната система: Основи, анализ и дизайн на филтри от Math HJ Bollen