1. Sissejuhatus: kontekst ja tähendus
1.1 Harmoonilise saaste hetkeseis elektrivõrgus
Tööstusautomaatika ja uute energiatehnoloogiate kiire arenguga on oluliselt suurenenud mittelineaarsete koormuste (nt sagedusmuundurid, alaldid, elektrikaar jne) levimus elektrivõrkudes. Need seadmed tekitavad töö ajal olulisi harmoonilisi voolusid, põhjustades pinge lainekuju moonutusi, pinge kõikumisi, värelust ja kolmefaasilist tasakaalustamatust. Statistika kohaselt moodustab harmooniline saaste üle 30% tööstusseadmete riketest, põhjustades igal aastal miljardeid jüaane ulatuvaid otseseid majanduskahju.
1.2 Kõrgepingeseeriate{1}}reaktorite südamiku asend
Kõrgepingeline jadareaktor on põhiseade harmoonilise saaste lahendamiseks ja toitekvaliteedi parandamiseks, kasutades harmooniliste jadate summutamiseks jadaresonantsi põhimõtet. Selle kasutamine võib märkimisväärselt vähendada harmoonilisi moonutusi, stabiliseerida pinge amplituudi, suurendada võimsustegurit ja pikendada seadmete eluiga. See vastab standardile 519-2014 "Toitesüsteemi harmoonilise juhtimise soovituslik tava" ja Hiina standardile GB/T 14549-1993" Power Quality-Harmonics.
2. Kõrge{1}}pingega seeriareaktorite tööpõhimõte: seeriaresonantsi summutamise tehnoloogia analüüs
2.1 Seeriaresonantsi põhiteooria
Kui induktiivpool (L) ja kondensaator (C) on järjestikku ühendatud, esitatakse kogutakistus järgmiselt:
Allikas: Circuit Analysis põhimõtted (Li Hansun)
2.2 Harmoonilise summutamise mehhanism
Projekteerides reaktori parameetrid (nt induktiivsuse väärtus L), et sobitada resonantssagedus fr sihtharmoonilise jadaga (näiteks viienda harmoonilise resonantssagedus on 250 Hz), luuakse viiendale harmoonilisele madala-takistuse tee, et takistada selle voolamist elektrivõrku. Mõõdetud andmed näitavad, et pärast reaktori paigaldamist võib 5 harmoonilise voolu nõrgenemise määr ületada 70%, THD-d saab vähendada 8%lt alla 3%.
Viide: Uuring seeriareaktorite kasutamise kohta harmoonilises supressioonis (elektrielektroonika tehnoloogia lõputöö)
3. Kõrgepingeseeriate{1}}reaktorite tüüp ja valik: erinevate võrgulahenduste sobitamine
3.1 Struktuuritüüpide võrdlus
TypeOil-Sukeldatud ReactorDry-Tüüp Reactor soojuse hajumise jõudlus
Suurepärane (õliringlus jahutus)
Erinevus (sõltub õhukonvektsioonist)
Võimsuse vahemik
Suur (sobib kõrgepinge ja suure voolu korral)
Väike (keskmise{0}}ja madala-pinge stsenaariumide jaoks)
Sobiv keskkond
Õues (vajalik plahvatuskindel disain)
Siseruumides (keskkonda nõudvad stseenid)
Remondikulud
Kõrge (vajalik on regulaarsed õlivahetused ja õlikvaliteedi testimine)
Madal (hooldus{0}}vaba)
Viide: Siemensi ja ABB Reactori tehnilised käsiraamatud
3.2 Võtmeparameetrite valik
Reaktiivkiirus (%): valitud harmoonilises järjekorras. Näiteks viie harmoonilise summutamiseks on vaja 5% reaktiivtakistust ja seitsme harmoonilise summutamiseks 7% reaktiivsust.
Nimivool ja temperatuuri tõus: peavad vastama kandevõimele, et vältida ülekuumenemist ja rikkeid. IEC 60076-6 seab reaktorite temperatuuritõusu piiriks 100K (ümbritsev temperatuur 40 kraadi).
Allikas: IEC 60076-6 jõutrafod ja reaktor
4. Kõrgepingeseeriate{1}}reaktorite põhiroll harmoonilises summutuses
4.1 Harmoonilise summutamise juhtumiuuring mittelineaarsete koormuste jaoks
Näiteks pärast reaktori paigaldamist on sagedusmuundurite poolt toodetud harmooniline spekter peamiselt 5 ja 7 harmoonilist:
Viies harmooniline vool vähenes 120A-lt 35A-ni nõrgenemismääraga 70,8%.
7. harmooniline vool vähenes 80A-lt 20A-le, nõrgenemismääraga 75%.
Allikas: Terasetehase harmooniliste summutamise projekti välikatsearuanne
4.2 Vähendamise mõju täielikule harmoonilisele moonutusele
PSCAD/EMTDC simulatsiooni abil olid THD väärtuste muutused enne ja pärast reaktori paigaldamist järgmised:
Stseen enne paigaldamist Stseen pärast paigaldamist Installation Improvement RateIndustrial Park Grid
7.8%
2.9%
62.8%
Uued energiajaamad Võrguühendus
6.5%
2.1%
67.7%
Allikas: PSCAD/EMTDC simulatsioonid
V. Elektrivõrgu toitekvaliteedi põhjalik parandamine{1}}kõrgpingeseeria reaktorite abil
5.1 Pinge kõikumine ja virvenduse summutamine
Reaktor stabiliseerib pinge amplituudi, neelates reaktiivvõimsust. Näiteks tööstuspargi energiatõhusa-renoveerimisprojekti puhul pärast reaktori paigaldamist:
pinge kõikumise vahemik vähenes ±8%-lt ±3%-le.
Vastavus GB/T 12326-2008. aasta toitekvaliteedi ja pinge kõikumiste ja virvenduse nõuetele.
Allikas: Tööstuspargi energiaauditi aruanne.
5.2 Võimsusteguri parandamine ja seadmete eluea pikendamine
Reaktor vähendab reaktiivvõimsuse kadu ja parandab liiniülekande efektiivsust. Mõõdetud andmed näitavad:
Võimsustegurit suurendati 0,75-lt 0,95-le ja liinikadusid vähendati 36% võrra;
Trafode, kaablite ja muude seadmete ülekuumenemise oht on väiksem ja nende keskmine eluiga on 5–8 aastat.
Allikas: teatage alajaama energiasäästu{0}}renoveerimisprojektist.
6. Kõrge-pingega seeriareaktorite paigaldamine ja hooldus: võti pikaajalise-ja stabiilse töö tagamiseks
6.1 Paigalduskoht ja juhtmestiku spetsifikatsioonid
Asukoha valik: paigaldatakse mittelineaarse koormuse külje lähedusse, lühendades harmoonilise levimise teed;
Juhtmete ühendamise meetod: tähtühendus (Y) sobib kolme-faasilise tasakaalukoormuse jaoks ja kolmnurkühendus (Δ) sobib kolmanda harmoonilise summutamiseks.
Viide: GB 50227-2017 šuntkondensaatorite konstruktsiooni spetsifikatsioonid
6.2 Rutiinne ülevaatus ja rikete käsitlemine
Ülevaatuspunktid: temperatuuri tõusu jälgimine (vähem kui 100K või sellega võrdne), isolatsioonitakistuse testimine (vähem kui 100M või sellega võrdne), müraanomaaliate uurimine (65dB või alla selle);
Levinud vead: pooli lühised (40%%), vananev isolatsioon (30%%), mis nõuavad regulaarset ennetavat hooldust.
Allikas: TBEA Reactor Repair Guide
7. Järeldused ja väljavaated
7.1 Asendamatus
Kõrgpinge{0}}tandemreaktor kasutab harmooniliste täpseks summutamiseks jadaresonantsi põhimõtet, millest saab põhiseade elektrivõrgu toitekvaliteedi parandamiseks ja seadmete ohutu töö tagamiseks. Tehnoloogial on kõrge valmidus ja märkimisväärne hinna ja kvaliteedi suhe. Seda kasutatakse laialdaselt tööstuses, uues energias ja raudteetranspordis.
7.2 Tulevikutrendid
Arukas jälgimine: integreeritud asjade Interneti-tehnoloogia reaalajas andmete kogumiseks{0}} ja tõrkehoiatuseks;
Uued materjalirakendused: kõrgel{0}}temperatuuriliste ülijuhtivate reaktorite arendamine kadude vähendamiseks ja võimsuse suurendamiseks.
Viited:
519-2014 Toitesüsteemide harmoonilise juhtimise soovitatav praktika
GB/T 14549-1993 Power Quality-Harmonics
"Vooluringi analüüsi põhimõtted" (Li Hansun)
Siemensi ja ABB reaktori tehnilised käsiraamatud
Terasetehase harmoonilise juhtimise inseneri välikatse aruanne