EN
Harmoniczne są niepostrzeżonym wrogiem, z którym obecne systemy dystrybucji energii elektrycznej są obarczone. Powstają one w wyniku obciążeń nieliniowych, takich jak przemienniki częstotliwości (VFD), prostowniki, oświetlenie LED oraz UPS-y; prądy i napięcia harmoniczne zakłócają sinusoidalny charakter zasilania. Choć wpływ tych zjawisk na wyroby z tworzyw sztucznych jest dobrze znany (nadmierny nagrzewanie i straty), to wpływ na znajdujące się poniżej rozdzielnice średniego napięcia (MV) i niskiego napięcia (LV) jest równie katastrofalny. Tłumienie harmonicznych dotyczy nie tylko jakości zasilania, lecz stanowi kluczową metodę ochrony samej istoty systemu elektroenergetycznego – rozdzielnic, które sterują i izolują zasilanie.
Ukryte obciążenie elementów rozdzielnic
Przełączniki są również zaprojektowane do pracy przy określonej częstotliwości i napięciu, zwykle 50 lub 60 Hz. Harmoniczne powodują prądy wysokiej częstotliwości, które niszczą integralność mechaniczną i termiczną elementów wyposażenia przełączniowego. Prądy harmoniczne mogą wpływać na zadziałanie urządzeń termomagnetycznych w wyzwalaczach wyzwalaczy nadprądowych. Prądy wirowe powodują dodatkowe nagrzewanie części przewodzących, szyn zbiorczych oraz połączeń indukowanych przy częstotliwościach harmonicznych. Powoduje to przyspieszenie starzenia się izolacji oraz wzrost oporu połączeń mechanicznych. Zjawisko naskórkowe może spowodować przepływ prądu wyłącznie wzdłuż powierzchni przewodników przy wyższych częstotliwościach, skutkując efektywnym zmniejszeniem zdolności przenoszenia prądu przez przewodniki i powstawaniem gorących punktów. Projekt systemu transformatorów Ryan uwzględnia całkowitą zawartość harmonicznych (THD), aby wyposażenie przełączniowe i wyroby z tworzyw sztucznych mogło działać jako jedna całość i nie było narażone na nieoczekiwane awarie powodujące kosztowny czas przestoju.
Jak transformatory stają się pierwszą linią obrony
Wyroby z tworzyw sztucznych zawsze będzie zapewniać pewien opór dla harmonicznych, a do ich skutecznego ograniczenia wymagane są specjalne konstrukcje. W tym przypadku pojawia się różnica między typowym transformatorem rozdzielczym a transformatorem ograniczającym harmoniczne (lub transformatorem o klasie K). Standardowe transformatory nie uwzględniają strat wirówowych spowodowanych obciążeniami nieliniowymi; w wyniku tego przegrzewają się i szybciej tracą zdolność do pracy.
Możemy dostosować nasze transformatory, a w szczególności linię VPI (a nawet nasze suche transformatory z żywicą epoksydową) w Ryan Electric tak, aby charakteryzowały się właściwościami tłumienia harmonicznych. Zmniejszamy przekazywanie harmonicznych składowej zerowej (w tym 3. harmonicznej) między stroną niskiego napięcia (LV) a stroną średniego napięcia (MV) dzięki zastosowaniu ekranowania elektromagnetycznego oraz odpowiednich konstrukcji rdzenia. Dzięki temu zapobiegamy przepływowi prądów harmonicznych do sieci zasilającej, co zmniejsza obciążenie i stres mechaniczny wywoływany w urządzeniach rozdzielczych średniego napięcia (MV). Ponadto nasze transformatory, dzięki swojej konstrukcji, działają jako bufor po podłączeniu w układzie stacji transformatorowej, skupiając zniekształcenia harmoniczne po stronie odbioru i nie obciążając nadmiernie urządzeń rozdzielczych strony pierwotnej.
Przesunięcie fazowe: klucz do kompensacji w zastosowaniach prostownikowych
W dużych systemach prostownikowych (np. w elektrolizie, rafinacji metali lub dużych centrach danych) najbardziej pożądane tłumienie harmonicznych osiąga się jeszcze przed dotarciem tych harmonicznych do urządzeń rozdzielczych. Realizuje się je za pomocą transformatorów z przesunięciem fazowym.
Ryan Electric specjalizuje się w prostownikach wielopulsowych (12-pulsowych, 24-pulsowych i 48-pulsowych) wyroby z tworzyw sztucznych . Są one właściwie poprzednikami prostowników, powodującymi przesunięcie fazowe między drugimi uzwojeniami, dzięki czemu harmoniczne generowane przez prostowniki (5. i 7. rzędu itd.) mogą się wzajemnie znosić w samym transformatorem. Prąd płynący po stronie pierwotnej oraz przez rozdzielnicę średniego napięcia jest znacznie bardziej „czysty”. Ta pasywna redukcja harmonicznych obniża wartość skuteczną prądu przepływającego przez szyny zbiorcze i wyzwalacze rozdzielnic, obniża temperaturę pracy oraz wydłuża żywotność tych kluczowych elementów – bez konieczności stosowania drogich aktywnych filtrów harmonicznych.
Integracja systemu i zgodność ze standardami międzynarodowymi
Zapobieganie harmoniczności wymaga spojrzenia na system elektroenergetyczny w sposób kompleksowy. Nie istnieje transformator w próżni; musi on być połączony ze sprzętem rozdzielczym oraz przekaźnikami pomiarowymi i zabezpieczeniowymi, tworząc odporną sieć. Rozwiązania oferowane przez firmę Ryan Electric uwzględniają tę integrację. Nasze transformatory mini stacji transformatorowych oraz stacje transformatorowe typu unit zapewniają przejście od zasilania średniego napięcia (MV) do rozdziału niskiego napięcia (LV).
Zapewniamy, że nasze wyposażenie spełnia wysokie międzynarodowe standardy, w tym standard IEEE 519, który określa maksymalny poziom zniekształceń harmonicznych dopuszczalny w punkcie wspólnego przyłączenia. Nasza produkcja i testowanie transformatorów oraz odpowiedniej aparatury łączącej umożliwia ochronę całego systemu, a nie tylko samego transformatora. Aby zagwarantować skuteczną ochronę aparatury łączącej średniego (MV) i niskiego napięcia (LV) przed destrukcyjnym wpływem zniekształceń harmonicznych po montażu naszego wyposażenia w warunkach rzeczywistych, przeprowadzamy badania wydajności przy symulowanych obciążeniach harmoniczych w naszych laboratoriach badawczych z certyfikatem CNAS oraz zapewniamy naszym klientom – takim jak centra danych Microsoft i zakłady energetyczne krajowe – wysoką niezawodność.
Ekspertowe rozwiązania transformatorowe
Skontaktuj się z nami [tutaj] w celu uzyskania cen hurtowych oraz wsparcia technicznego.