Οι αρμονικές αποτελούν έναν επιβλαβή εχθρό που επιδρομήζει τα σύγχρονα συστήματα ηλεκτρικής διανομής. Διαδίδονται από μη γραμμικά φορτία, όπως κινητήρες με μεταβλητή συχνότητα (VFDs), ανορθωτές, φωτισμό LED και συστήματα αδιάλειπτης παροχής ρεύματος (UPS), με αποτέλεσμα οι αρμονικές ρεύματος και τάσης να διαταράσσουν το ημιτονοειδές χαρακτηριστικό της παροχής ηλεκτρικής ενέργειας. Αν και η επίδρασή τους στο μετασχηματιστές είναι καλά γνωστή (υπερβολική θέρμανση και απώλειες), η επίδρασή τους στους κατεβαίνοντες πίνακες διακοπής μέσης (MV) και χαμηλής τάσης (LV) είναι εξίσου καταστροφική. Η καταστολή αρμονικών δεν αφορά απλώς την ποιότητα της ηλεκτρικής ενέργειας, αλλά αποτελεί μια κρίσιμη μέθοδο αντιμετώπισης της ίδιας της ουσίας του ηλεκτρικού σας συστήματος, δηλαδή των πινάκων διακοπής που ελέγχουν και απομονώνουν την ηλεκτρική ενέργεια.
Η κρυφή τάση στα εξαρτήματα των πινάκων διακοπής
Το διακόπτης εξοπλισμός ρυθμίζεται επίσης να λειτουργεί σε συγκεκριμένη συχνότητα και τάση, συνήθως 50 ή 60 Hz. Οι αρμονικές συνιστώσες προκαλούν ρεύματα υψηλής συχνότητας που καταστρέφουν τη μηχανική και θερμική ακεραιότητα των εξαρτημάτων του διακόπτη εξοπλισμού. Τα ρεύματα αρμονικών μπορούν να επηρεάσουν την ενεργοποίηση των θερμο-μαγνητικών συσκευών στους αυτόματους διακόπτες. Τα επαγόμενα ρεύματα Foucault προκαλούν επιπλέον θέρμανση των αγώγιμων μερών, των ράβδων διανομής (busbars) και των συνδέσεων, που επάγονται σε συχνότητες αρμονικών. Αυτό αυξάνει το ρυθμό γήρανσης της μόνωσης και την αντίσταση των μηχανικών συνδέσεων. Το φαινόμενο του «δέρματος» (skin effect) μπορεί να προκαλέσει ροή ρεύματος κατά μήκος της επιφάνειας των αγωγών σε υψηλότερες συχνότητες, με αποτέλεσμα την αποτελεσματική μείωση της ονομαστικής έντασης ρεύματος (ampacity) των αγωγών και τη δημιουργία ζωνών υπερθέρμανσης (hotspots). Στον σχεδιασμό του συστήματος μετασχηματιστών Ryan λαμβάνεται υπόψη η συνολική παραμόρφωση αρμονικών (THD), ώστε ο διακόπτης εξοπλισμός και μετασχηματιστές να λειτουργεί ως ενιαία μονάδα και να μην υπόκειται σε απρόβλεπτες βλάβες που προκαλούν ακριβή χρόνο αδράνειας.
Πώς οι μετασχηματιστές αποτελούν την πρώτη γραμμή άμυνας
Μετασχηματιστές θα προσφέρει πάντα κάποια αντίσταση στις αρμονικές, ενώ απαιτούνται ειδικά σχέδια για την αποτελεσματική μείωσή τους. Σε αυτήν την περίπτωση προκύπτει η διάκριση μεταξύ ενός συμβατικού μετασχηματιστή διανομής και ενός μετασχηματιστή μειωμένων αρμονικών (ή K-βαθμολογημένου). Οι συνηθισμένοι μετασχηματιστές δεν λαμβάνουν υπόψη τις απώλειες λόγω επαγώμενων ρευμάτων που προκαλούνται από μη γραμμικά φορτία· ως αποτέλεσμα, υπερθερμαίνονται και εξαντλούν πρόωρα τη διάρκεια ζωής τους.
Μπορούμε να προσαρμόσουμε τους μετασχηματιστές μας, και ειδικότερα τη γραμμή VPI (καθώς και ακόμη και τα ξηρά μοντέλα μας με ενσωματωμένη ρητίνη), στη Ryan Electric, ώστε να περιλαμβάνουν χαρακτηριστικά καταστολής αρμονικών. Με τη βοήθεια ηλεκτρομαγνητικής θωράκισης και ειδικών σχεδιασμών πυρήνα, μειώνουμε τη μετάδοση αρμονικών μηδενικής σειράς (συμπεριλαμβανομένης της 3ης αρμονικής) μεταξύ της πλευράς χαμηλής τάσης (LV) και της πλευράς μεσαίας τάσης (MV). Αυτό εμποδίζει τη διέλευση αρμονικών ρευμάτων προς το ανώτερο τμήμα του δικτύου, που θα προκαλούσε υπερφόρτωση του πίνακα μεσαίας τάσης (MV switchgear). Επιπλέον, οι μετασχηματιστές μας, λόγω του σχεδιασμού τους, λειτουργούν ως «αποσβεστήρας» όταν συνδέονται σε μονάδα υποσταθμού, επικεντρώνοντας την παραμόρφωση λόγω αρμονικών στην πλευρά του φορτίου και αποφεύγοντας να υποβάλλουν τον πρωτεύοντα πίνακα διακοπτών σε περιττό ηλεκτρικό φορτίο.
Μετατόπιση Φάσης: Το Κλειδί για την Ακύρωση σε Εφαρμογές Ανορθωτών
Σε μεγάλα συστήματα ανορθωτών (π.χ. ηλεκτρόλυση, μεταλλουργική επεξεργασία ή μεγάλα κέντρα δεδομένων), η πιο επιθυμητή μορφή καταστολής αρμονικών επιτυγχάνεται πριν ακόμη οι αρμονικές φθάσουν στον πίνακα διακοπτών. Αυτό επιτυγχάνεται με τη χρήση μετασχηματιστών μετατόπισης φάσης.
Η Ryan Electric ειδικεύεται σε πολυπλεκτικούς ανορθωτές (12-πλεκτικούς, 24-πλεκτικούς και 48-πλεκτικούς) μετασχηματιστές . Πρόκειται για τους προκατόχους των ανορθωτών, οι οποίοι προκαλούν μετατόπιση φάσης μεταξύ των δευτερευόντων τυλιγμάτων, ώστε οι αρμονικές που παράγονται από τους ανορθωτές (5η, 7η, κ.ο.κ.) να ακυρώνονται στον μετασχηματιστή. Η ποσότητα του ρεύματος που κυκλοφορεί στην πρωτεύουσα πλευρά και μέσω του μέσης τάσης (MV) πίνακα διανομής είναι πολύ καθαρότερη. Αυτή η παθητική καταστολή αρμονικών μειώνει το επίπεδο του ενεργού (RMS) ρεύματος που διέρχεται από τις ράγες διανομής και τους διακόπτες του πίνακα διανομής, μειώνει τις θερμοκρασίες λειτουργίας και επεκτείνει τη διάρκεια ζωής αυτών των απαραίτητων στοιχείων, χωρίς τη χρήση ακριβών ενεργών φίλτρων.
Ολοκλήρωση Συστήματος και Συμμόρφωση με Παγκόσμια Πρότυπα
Η κατάσταλση αρμονικών απαιτεί μια συνολική άποψη του ηλεκτρικού συστήματος. Δεν υπάρχει κανένα μετασχηματιστή σε «κενό»· πρέπει να συνδέεται με διακόπτες, μετρητικά και προστατευτικά ρελέ για να δημιουργήσει ένα ανθεκτικό δίκτυο. Οι λύσεις που προσφέρει η Ryan Electric λαμβάνουν υπόψη αυτήν την ενσωμάτωση. Οι μικροϋποσταθμοί και οι μονάδες υποσταθμών της εταιρείας μας προσφέρουν μια διαμεσολάβηση μεταξύ της μεσαίας τάσης (MV) και της κατανομής σε χαμηλή τάση (LV).
Διασφαλίζουμε ότι ο εξοπλισμός μας ανταποκρίνεται σε υψηλά διεθνή πρότυπα, συμπεριλαμβανομένου του IEEE 519, το οποίο καθορίζει το μέγιστο επιτρεπόμενο επίπεδο παραμόρφωσης αρμονικών στο κοινό σημείο σύνδεσης. Η κατασκευή και η δοκιμή των μετασχηματιστών μας, καθώς και των αντίστοιχων πίνακων διακοπτικού εξοπλισμού, επιτρέπει την προστασία ολόκληρου του συστήματος και όχι μόνο του μετασχηματιστή. Για να διασφαλίσουμε ότι ο εξοπλισμός μας, όταν εγκαθίσταται επιτόπου, προστατεύει αποτελεσματικά τον μεσαίας και χαμηλής τάσης διακοπτικό εξοπλισμό από τις καταστροφικές επιπτώσεις της παραμόρφωσης αρμονικών, δοκιμάζουμε την απόδοσή του υπό προσομοιωμένα φορτία αρμονικών στα εργαστήρια δοκιμών μας, τα οποία είναι εγκεκριμένα από το CNAS, και εγγυώμαστε την αξιοπιστία του προς τους πελάτες μας στα κέντρα δεδομένων της Microsoft και προς τις εθνικές εταιρείες ηλεκτρικής ενέργειας.
Ειδικευμένες Λύσεις Μετασχηματιστών
Επικοινωνήστε μαζί μας [εδώ] για χονδρική τιμολόγηση και τεχνική υποστήριξη.
