Rollen til harmonisk undertrykking for beskyttelse av mellomspennings- og lavspennings-elektrisk bryterutstyr

Harmoniske svingninger er en skjult fiende som dagens elektriske fordelingssystemer blir bombardert med. Spredt av ikke-lineære laster, som frekvensomformere (VFD-er), likestrømrettere, LED-belysning og UPS-systemer, forvrenger harmoniske strømmer og spenninger den sinusformede karakteren til strømforsyningen. Selv om virkningen av dette på transformatorar er velkjent (overdrivelse oppvarming og tap), er virkningen på nedstrøms mellomspennings- (MV) og lavspenningsbryterutstyr (LV) like katastrofal. Undertrykkelse av harmoniske svingninger handler ikke bare om kvaliteten på strømmen, men er også en kritisk metode for å håndtere det aller vesentligste i ditt elektriske anlegg – bryterutstyret som styrer og isolerer strømmen.

Den skjulte belastningen på bryterutstyrskomponenter

Bryterutstyr er også innstilt for å virke ved en spesifikk frekvens og spenning, vanligvis 50 eller 60 Hz. Harmoniske svingninger fører til høyfrekvente strømmer som skaper alvorlig skade på den mekaniske og termiske integriteten til bryterutstyrskomponenter. Harmoniske strømmer kan påvirke utløsing av termisk-magnetiske enheter i sikringsbrytere. Virvelstrømmer forårsaker ekstra oppvarming av ledende deler, samleledere og tilkoblinger som induseres ved harmoniske frekvenser. Dette øker aldrendegraden til isolasjonen og motstanden i mekaniske forbindelser. Skineffekten kan føre til at strømmen flyter langs overflaten av lederne ved høyere frekvenser, noe som effektivt reduserer lederens strømføringsevne (ampacitet) og fører til varmebelastede områder (hotspots). Ryan-transformatorsystemets konstruksjon tar hensyn til den totale harmoniske forvrengningen (THD), slik at bryterutstyret og transformatorar kan fungere som en enhet og ikke utsettes for uventede svikter som fører til kostbar nedetid.

Hvordan transformatorer blir første linje i forsvar

Transformatorar vil alltid gi en viss impedans mot harmoniske svingninger, og spesielle design er nødvendige for å redusere dem effektivt. I dette tilfellet oppstår forskjellen mellom en konvensjonell distribusjonstransformator og en harmonireducerende (eller K-klassifisert) transformator. Vanlige transformatorer tar ikke hensyn til virvelstrømtap som oppstår på grunn av ikke-lineære laster; de overopphetes og får forkortet levetid.

Vi kan tilpasse transformatorene våre, spesielt VPI-linjen (og til og med våre tørre gjutmassetransformatorer) hos Ryan Electric for å inkludere egenskaper som undertrykker harmoniske svingninger. Vi reduserer overføringen av nullsekvensharmoniske (inkludert den 3. harmoniske) mellom lavspennings- og mellomspenningsiden ved hjelp av elektromagnetisk skjerming og kjernekonstruksjoner. Dette forhindrer at harmoniske strømmer strømmer oppover i nettet og påfører spenningssystemet stress. I tillegg fungerer transformatorene våre, ved konstruksjon, som en buffer når de er koblet i en enhetssubstasjon, noe som konsentrerer harmonisk forvrengning på lastsiden og ikke utsetter primærspenningsbryterutstyret for unødvendig elektrisk belastning.

Faseforskyvning: Nøkkelen til kansellering i likestrømsomformeranvendelser

I store likestrømsomformeranlegg (f.eks. elektrolyse, metallraffinering eller store datacentre) oppnås den mest ønskelige formen for harmonisk undertrykking før harmoniske svingninger noen gang når spenningsbryterutstyret. Faseforskyvningstransformatorer oppnår dette.

Ryan Electric spesialiserer seg på flerpulslikestrømssystemer (12-puls, 24-puls og 48-puls) transformatorar . De er faktisk forgjengerne til likestrømssystemene, som forårsaker en faseforskyvning mellom de sekundære viklingene, slik at harmoniske frekvenser som genereres av likestrømssystemene (den femte, den syvende osv.) kan kansellere hverandre i transformatoren selv. Mengden strøm som går rundt primærsiden og gjennom MV-bryterutstyret er mye renere. Denne passive harmoniske undertrykkelsen senker RMS-strømnivået som går gjennom bryterutstyrets busstanger og brytere, senker driftstemperaturen og forlenger levetiden til disse avgjørende komponentene, uten behov for kostbare aktive filtre.

Systemintegrering og etterlevelse av globale standarder

Harmonisk undertrykking krever en systemorientert tilnærming til det elektriske anlegget. Det finnes ingen transformator i vakuum; den må kobles sammen med bryterutstyr samt måle- og beskyttelsesreléer for å danne et robust nettverk. Løsningene fra Ryan Electric tar denne integrasjonen i betraktning. Våre mini-understasjons-transformatorer og enhetsunderstasjoner gir en overgang mellom mellomspenningsforsyningen og lavspenningsfordelingen.

Vi sikrer at utstyret vårt oppfyller høye internasjonale standarder, inkludert IEEE 519, som krever maksimalt tillatt nivå av harmonisk forvrengning ved felles tilkoplingspunkt. Ved produksjon og testing av transformatorer og tilhørende bryterutstyr sikrer vi beskyttelse for hele systemet – ikke bare for transformatorer. For å sikre at utstyret vårt, når det installeres på stedet, effektivt beskytter mellomspennings- og lavspenningsbryterutstyr mot de ødeleggende virkningene av harmonisk forvrengning, tester vi ytelsen under simulerte harmoniske belastninger i våre CNAS-godkjente testlaboratorier og garanterer pålitelighet for kundene våre ved Microsofts data-sentre og nasjonale kraftforsyningsselskaper.

Ekspertløsninger for transformatorer

Kontakt oss [her] for stykkepriser og teknisk support.