Harmonikos – tai paslėptas priešas, kuris šiandien bombarduoja elektros energijos skirstymo sistemas. Jų sukelia netiesiniai apkrovos elementai, tokie kaip kintamosios dažnio variklių valdymo įtaisai (VFD), lygintuvai, LED apšvietimas ir nepertraukiamosios maitinimo sistemos (UPS). Harmonikinės srovės ir įtampų dėl to pažeidžia elektros energijos tiekimo sinusinę būseną. Nors jų poveikis transformatoriai yra gerai žinomas (perteklinis įkaitimas ir nuostoliai), poveikis žemyn esančiai vidutinės (MV) ir žemos (LV) įtampos jungiklių įrangai yra vienodai katastrofiškas. Harmonikų slopinimas ne tik užtikrina elektros energijos kokybę, bet taip pat yra būtinas metodas, skirtas pačiai elektros sistemos esmės – jungiklių įrangai, kuri valdo ir izoliuoja elektros energiją, apsaugai.
Paslėptas įtampa jungiklių įrangos komponentams
Perjungimo įranga taip pat yra sukonfigūruota veikti tam tikra dažniu ir įtampa, paprastai 50 arba 60 Hz. Harmonikos sukelia aukšto dažnio sroves, kurios žaloja perjungimo įrangos komponentų mechaninę ir šiluminę vientisumą. Harmonikų srovės gali paveikti šiluminių-magnetinių įtaisų išjungimą grandinės pertraukikliuose. Sūkurių srovės sukelia papildomą laidžių dalių, autobusų ir jungčių šilumą, indukuotą harmonikų dažniu. Tai padidina izoliacijos senėjimo tempą ir mechaninių sąnarių pasipriešinimą. Odos efektas aukštesniuose dažniuose gali sukelti srovės tekėjimą laidininkų paviršiuje, efektyviai sumažindamas laidininkų srovės apkrovos gebėjimą ir sukeliant karštųjų taškų susidarymą. Ryan transformatorių sistemos projektavimas atsižvelgia į bendrą harmonikų iškraipymą (THD), kad perjungimo įranga ir transformatoriai galėtų veikti kaip vienas vienetas ir nebūtų veikiama netikėtų gedimų, kurie sukelia brangų darbo nutraukimą.
Kaip transformatoriai tampa pirmąja gynybos linija
Transformatoriai visada sukels tam tikrą impedansą harmonikoms, o jų veiksmingam sumažinimui reikia specialių konstrukcijų. Šiuo atveju atsiranda skirtumas tarp įprasto skirstomosios transformatoriaus ir harmonikas mažinančio (arba K-klasės) transformatoriaus. Įprasti transformatoriai neatsižvelgia į sūkurių srovės nuostolius, kurie kyla dėl netiesinių apkrovų; dėl to jie perkaista ir anksčiau išeina iš gyvavimo trukmės.
Mes, „Ryan Electric“, galime pritaikyti savo transformatorius, ypač VPI liniją (taip pat net sausųjų liejimo dėžės transformatorių modelius), kad jie turėtų harmonikų slopinimo savybes. Naudojant elektromagnetinį ekranavimą ir šerdies konstrukcijas mes sumažiname nulinės sekos harmonikų (įskaitant trečiąją harmoniką) perdavimą tarp žemosios įtampos (LV) ir vidutinės įtampos (MV) pusių. Tai neleidžia harmonikų srovei tekėti į aukštesnės pakopos tinklą, kur dėl to kyla įtampa vidutinės įtampos jungiklių įrangoje. Be to, mūsų transformatoriai, pagal projektavimą, veikia kaip buferis, kai jie prijungiami prie vienetinės transformatorinės pastotės, todėl harmonikų iškraipymas susikaupia apkrovos pusėje ir pirminė jungiklių įranga nepatiria nereikalingos elektrinės apkrovos.
Fazės poslinkis: Pagrindinis būdas pašalinti harmonikas keitiklių taikymuose
Dideliuose keitiklių sistemose (pvz., elektrolizėje, metalų gryninime arba dideliuose duomenų centrų tinkluose) pageidautina harmonikų slopinimo forma pasiekiamas dar prieš tai, kol harmonikos pasiekia jungiklių įrangą. Toks fazės poslinkio transformatorių realizavimas pasiekiamas būtent šiuo būdu.
Ryan Electric specializuojasi daugiapulsinėse lygintuvų sistemose (12-pulsėse, 24-pulsėse ir 48-pulsėse) transformatoriai tai iš tikrųjų lygintuvų pirmtakai, kurie sukelia fazės poslinkį tarp antrųjų apvijų, todėl lygintuvų sukuriamos harmonikos (penktoji, septintoji ir kt.) gali kompensuotis pačiame transformatoriuje. Srovės kiekis, cirkuliuojantis pirminėje pusėje ir per vidutinės įtampos jungiklių įrangą, yra žymiai švelnesnis. Ši pasyvioji harmonikų slopinimo sistema sumažina RMS srovės lygį, tekančią per jungiklių įrangos autobusus ir pertraukiklius, sumažina eksploatacines temperatūras ir padidina šių būtinų komponentų tarnavimo trukmę, nenaudojant brangių aktyviųjų filtrų.
Sistemos integracija ir atitiktis tarptautiniams standartams
Harmonikų slopinimui reikia sisteminio elektros sistemos požiūrio. Transformatorius neegzistuoja vakuumoje; jis turi būti sujungtas su jungiklių įranga bei matavimo ir apsaugos relėmis, kad susidarytų patikima tinklo sistema. Ryan Electric siūlomos sprendimai atsižvelgia į šią integraciją. Mūsų mažųjų transformatorių elektrinės ir vienetinės transformatorinės elektrinės sudaro perėjimą nuo vidutinės įtampos (MV) tiekimo prie žemos įtampos (LV) tiekimo ir skirstymo.
Užtikriname, kad mūsų įranga atitiktų aukštus tarptautinius standartus, įskaitant IEEE 519 standartą, kuris nustato maksimalų harmonikų iškraipymo lygį, leistiną bendrojo jungimosi taške. Mūsų transformatorių ir jiems pritaikytos jungiamosios įrangos gamyba bei bandymai leidžia apsaugoti ne tik transformatorių, bet ir visą sistemą. Kad užtikrintume, jog mūsų įranga, sumontuota vietose, veiksmingai apsaugotų vidutinės ir žemos įtampos jungiamąją įrangą nuo žalingų harmonikų iškraipymo pasekmių, mes bandome jos našumą simuliavimo sąlygomis su harmoninėmis apkrovomis mūsų CNAS patvirtintose bandymų laboratorijose ir užtikriname patikimumą savo klientams – „Microsoft“ duomenų centrų ir nacionalinių energotoskimos įmonių projektuose.
Ekspertiniai transformatorių sprendimai
Susisiekite su mumis [čia] dideliais kiekiais parduodamų prekių kainoms ir techninės pagalbos gavimui.
