मध्यवर्ती आवृत्ति भट्टियों और समाधानों में हार्मोनिक्स के कारण

हमारे देश की अर्थव्यवस्था के तेजी से विकास के साथ, विशेष रूप से हाल के वर्षों में खनन, गलाने और कास्टिंग उद्योगों की तीव्र वृद्धि के साथ, बिजली की मांग बढ़ रही है।उनमें से, मध्यवर्ती आवृत्ति गलाने वाली भट्टी सुधार उपकरण सबसे बड़े हार्मोनिक बिजली उत्पादन उपकरणों में से एक है, लेकिन क्योंकि अधिकांश निर्माता उत्पाद लागत कम करते हैं और हार्मोनिक दमन प्रौद्योगिकी सुविधाओं को स्थापित नहीं करते हैं, वर्तमान सार्वजनिक पावर ग्रिड धुंध के मौसम जैसे हार्मोनिक्स से गंभीर रूप से प्रदूषित है।पल्स करंट विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा के प्रसंस्करण, संचरण और उपयोग को कम कर देता है, विद्युत उपकरणों को अधिक गर्म कर देता है, कंपन और शोर का कारण बनता है, इन्सुलेशन को पुराना कर देता है, सेवा जीवन को छोटा कर देता है, और यहां तक ​​कि विफलता या जलने का कारण भी बनता है।हार्मोनिक्स बिजली प्रणाली के स्थानीय समानांतर अनुनाद या श्रृंखला अनुनाद का कारण बन सकता है, जिससे हार्मोनिक सामग्री का विस्तार होता है और कैपेसिटर और अन्य उपकरण जलने लगते हैं।हार्मोनिक्स सुरक्षा रिले और स्वचालित उपकरणों के गलत संचालन का कारण बन सकता है और ऊर्जा माप को भ्रमित कर सकता है।बिजली व्यवस्था के बाहर के हार्मोनिक्स संचार उपकरण और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में गंभीर रूप से हस्तक्षेप कर सकते हैं।

मध्यवर्ती आवृत्ति विद्युत भट्टी ग्रिड लोड में सबसे बड़े हार्मोनिक स्रोतों में से एक है, क्योंकि इसे सुधार के बाद मध्यवर्ती आवृत्ति में परिवर्तित किया जाता है।हार्मोनिक्स पावर ग्रिड के सुरक्षित संचालन को गंभीर रूप से खतरे में डाल देगा।उदाहरण के लिए, हार्मोनिक करंट ट्रांसफार्मर में अतिरिक्त उच्च-आवृत्ति भंवर लौह हानि का कारण बनेगा, जिससे ट्रांसफार्मर अत्यधिक गर्म हो जाएगा, ट्रांसफार्मर का आउटपुट वॉल्यूम कम हो जाएगा, ट्रांसफार्मर का शोर बढ़ जाएगा और ट्रांसफार्मर की सेवा जीवन गंभीर रूप से खतरे में पड़ जाएगा। .हार्मोनिक धाराओं के चिपकने वाले प्रभाव से कंडक्टर का निरंतर क्रॉस-सेक्शन कम हो जाता है और लाइन का नुकसान बढ़ जाता है।हार्मोनिक वोल्टेज ग्रिड पर अन्य विद्युत उपकरणों के सामान्य संचालन को प्रभावित करता है, जिससे स्वचालित नियंत्रण उपकरण में परिचालन त्रुटियां और गलत माप सत्यापन होता है।हार्मोनिक वोल्टेज और करंट परिधीय संचार उपकरणों के सामान्य संचालन को प्रभावित करते हैं;हार्मोनिक्स के कारण क्षणिक ओवरवॉल्टेज और क्षणिक ओवरवॉल्टेज मशीनरी और उपकरणों की इन्सुलेशन परत को नुकसान पहुंचाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप तीन-चरण शॉर्ट-सर्किट दोष होते हैं और ट्रांसफार्मर को नुकसान होता है;हार्मोनिक वोल्टेज और करंट की मात्रा सार्वजनिक पावर ग्रिड में आंशिक श्रृंखला अनुनाद और समानांतर अनुनाद का कारण बनेगी, जिसके परिणामस्वरूप बड़ी दुर्घटनाएँ होंगी।निरंतर परिवर्तनों का पालन करने की प्रक्रिया में, डीसी से प्राप्त होने वाली पहली चीज़ एक वर्ग तरंग बिजली की आपूर्ति है, जो उच्च-क्रम हार्मोनिक्स के सुपरपोजिशन के बराबर है।हालाँकि बाद के सर्किट को फ़िल्टर करने की आवश्यकता होती है, उच्च-क्रम वाले हार्मोनिक्स को पूरी तरह से फ़िल्टर नहीं किया जा सकता है, जो हार्मोनिक्स की पीढ़ी का कारण है।

हमने 5, 7, 11 और 13 बार के सिंगल-ट्यून फ़िल्टर डिज़ाइन किए।फ़िल्टर मुआवजे से पहले, उपयोगकर्ता की मध्यवर्ती आवृत्ति इलेक्ट्रिक भट्ठी के पिघलने चरण का पावर फैक्टर 0.91 है।फ़िल्टर क्षतिपूर्ति उपकरण को चालू करने के बाद, अधिकतम क्षतिपूर्ति 0.98 कैपेसिटिव है।फ़िल्टर क्षतिपूर्ति उपकरण चलाने के बाद, कुल वोल्टेज विरूपण दर (THD मान) 2.02% है।बिजली गुणवत्ता मानक जीबी/जीबी/टी 14549-1993 के अनुसार, वोल्टेज हार्मोनिक (10केवी) मान 4.0% से कम है।5वें, 7वें, 11वें और 13वें हार्मोनिक करंट को फ़िल्टर करने के बाद, फ़िल्टरिंग दर लगभग 82∽84% है, जो हमारी कंपनी के मानक के स्वीकार्य मूल्य तक पहुँचती है।अच्छा मुआवज़ा फ़िल्टर प्रभाव.

इसलिए, हमें हार्मोनिक्स के कारणों का विश्लेषण करना चाहिए और उच्च-क्रम वाले हार्मोनिक्स को दबाने के लिए उपाय करना चाहिए, जो बिजली प्रणालियों के सुरक्षित और किफायती संचालन को सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है।

सबसे पहले, मध्यवर्ती आवृत्ति भट्टी के हार्मोनिक्स का कारण
1. हार्मोनिक्स गैर-रेखीय भार द्वारा उत्पन्न होते हैं, जैसे सिलिकॉन नियंत्रित रेक्टिफायर, स्विचिंग बिजली आपूर्ति इत्यादि। इस लोड द्वारा उत्पन्न हार्मोनिक आवृत्ति ऑपरेटिंग आवृत्ति का एक पूर्णांक गुणक है।उदाहरण के लिए, एक तीन-चरण छह-पल्स रेक्टिफायर मुख्य रूप से 5वें और 7वें हार्मोनिक्स का उत्पादन करता है, जबकि एक तीन-चरण 12-पल्स रेक्टिफायर मुख्य रूप से 11वें और 13वें हार्मोनिक्स का उत्पादन करता है।
2. मध्यवर्ती आवृत्ति भट्टियों और इनवर्टर जैसे इन्वर्टर लोड द्वारा उत्पन्न हार्मोनिक्स के कारण, न केवल अभिन्न हार्मोनिक्स उत्पन्न होते हैं, बल्कि आंशिक हार्मोनिक्स भी उत्पन्न होते हैं जिनकी आवृत्ति इन्वर्टर की आवृत्ति से दोगुनी होती है।उदाहरण के लिए, तीन-चरण छह-पल्स रेक्टिफायर का उपयोग करके 820 हर्ट्ज पर चलने वाली एक मध्यवर्ती आवृत्ति भट्ठी न केवल 5 वें और 7 वें हार्मोनिक्स उत्पन्न करती है, बल्कि 1640 हर्ट्ज पर आंशिक हार्मोनिक्स भी उत्पन्न करती है।
हार्मोनिक्स ग्रिड के साथ सह-अस्तित्व में है क्योंकि जनरेटर और ट्रांसफार्मर कम मात्रा में हार्मोनिक्स उत्पन्न करते हैं।
2. मध्यवर्ती आवृत्ति भट्ठी में हार्मोनिक्स का नुकसान

मध्यवर्ती आवृत्ति भट्टियों के उपयोग में, बड़ी संख्या में हार्मोनिक्स उत्पन्न होते हैं, जिससे पावर ग्रिड में गंभीर हार्मोनिक प्रदूषण होता है।
1. उच्च हार्मोनिक्स सर्ज वोल्टेज या करंट उत्पन्न करेगा।सर्ज प्रभाव सिस्टम के अल्पकालिक ओवर (कम) वोल्टेज को संदर्भित करता है, अर्थात, वोल्टेज की तात्कालिक पल्स जो 1 मिलीसेकंड से अधिक नहीं होती है।यह पल्स सकारात्मक या नकारात्मक हो सकती है, और इसमें श्रृंखला या दोलन प्रकृति हो सकती है, जिससे उपकरण जल सकता है।
2. हार्मोनिक्स विद्युत ऊर्जा और थर्मोइलेक्ट्रिक उपकरणों के संचरण और उपयोग को कम करता है, कंपन और शोर उत्पन्न करता है, इसके किनारों को पुराना बनाता है, सेवा जीवन को कम करता है, और यहां तक ​​कि खराबी या जला भी देता है।
3. यह बिजली आपूर्ति प्रणाली के प्रतिक्रियाशील बिजली क्षतिपूर्ति उपकरण को प्रभावित करता है;जब पावर ग्रिड में हार्मोनिक्स होते हैं, तो कैपेसिटर लगाने के बाद कैपेसिटर का वोल्टेज बढ़ जाता है, और कैपेसिटर के माध्यम से करंट और भी अधिक बढ़ जाता है, जिससे कैपेसिटर की बिजली हानि बढ़ जाती है।यदि पल्स करंट सामग्री अधिक है, तो संधारित्र अति-धारा और लोड हो जाएगा, जो संधारित्र को गर्म कर देगा और किनारे की सामग्री के क्षय को तेज कर देगा।
4. इससे विद्युत उपकरणों की गति और सेवा जीवन कम हो जाएगा और नुकसान बढ़ जाएगा;यह सीधे ट्रांसफार्मर की उपयोग क्षमता और उपयोग दर को प्रभावित करता है।साथ ही, यह ट्रांसफार्मर के शोर को भी बढ़ाएगा और ट्रांसफार्मर की सेवा जीवन को बहुत कम कर देगा।
5. पावर ग्रिड में कई हार्मोनिक स्रोतों वाले क्षेत्रों में, आंतरिक और बाहरी इलेक्ट्रॉनिक कैपेसिटर की बड़ी संख्या में खराबी हुई, और सबस्टेशन में कैपेसिटर जल गए या ट्रिप हो गए।
6. हार्मोनिक्स रिले सुरक्षा और स्वचालित उपकरण विफलता का कारण भी बन सकता है, जिसके परिणामस्वरूप ऊर्जा माप में भ्रम पैदा हो सकता है।यह बिजली व्यवस्था का बाहरी हिस्सा है.हार्मोनिक्स संचार उपकरण और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में गंभीर हस्तक्षेप का कारण बनता है।इसलिए, मध्यवर्ती आवृत्ति भट्ठी की बिजली की गुणवत्ता में सुधार प्रतिक्रिया का मुख्य फोकस बन गया है।

तीन, मध्यवर्ती आवृत्ति भट्टी हार्मोनिक नियंत्रण विधि।
1. पावर ग्रिड के सार्वजनिक कनेक्शन बिंदु की शॉर्ट-सर्किट क्षमता में सुधार करें और सिस्टम के हार्मोनिक प्रतिबाधा को कम करें।
2. हार्मोनिक वर्तमान मुआवजा एसी फिल्टर और सक्रिय फिल्टर को अपनाता है।
3. हार्मोनिक करंट को कम करने के लिए कनवर्टर उपकरण की पल्स संख्या बढ़ाएँ।
4. समानांतर कैपेसिटर की प्रतिध्वनि और सिस्टम इंडक्शन के डिज़ाइन से बचें।
5. उच्च-आवृत्ति अवरोधक उपकरण उच्च-आदेश हार्मोनिक्स के प्रसार को अवरुद्ध करने के लिए उच्च-वोल्टेज डीसी ट्रांसमिशन लाइन पर श्रृंखला में जुड़ा हुआ है।
7. अनुकूल ट्रांसफार्मर वायरिंग मोड का चयन करें।
8. उपकरण को बिजली आपूर्ति के लिए समूहीकृत किया गया है, और एक फ़िल्टरिंग डिवाइस स्थापित किया गया है।

चार, मध्यवर्ती आवृत्ति भट्टी हार्मोनिक नियंत्रण उपकरण
1. होंगयान पैसिव फिल्टर डिवाइस।

होंगयान निष्क्रिय फ़िल्टर डिवाइस।सुरक्षा एक संधारित्र श्रृंखला अवरोधक है, और निष्क्रिय फ़िल्टर एक संधारित्र और श्रृंखला में एक अवरोधक से बना है, और समायोजन एक निश्चित सीमा तक जुड़ा हुआ है।एक विशेष आवृत्ति पर, एक कम प्रतिबाधा लूप उत्पन्न होता है, जैसे 250HZ।यह पाँचवाँ हार्मोनिक फ़िल्टर है।यह विधि हार्मोनिक्स और प्रतिक्रियाशील शक्ति दोनों की भरपाई कर सकती है, और इसकी एक सरल संरचना है।हालाँकि, इस पद्धति का मुख्य नुकसान यह है कि इसका मुआवजा ग्रिड और कार्यशील स्थिति के प्रतिबाधा से प्रभावित होता है, और सिस्टम के समानांतर प्रतिध्वनि करना आसान होता है, जिसके परिणामस्वरूप हार्मोनिक प्रवर्धन, अधिभार और यहां तक ​​कि लिक्विड क्रिस्टल को भी नुकसान होता है। फ़िल्टर.ऐसे भारों के लिए जो बहुत भिन्न होते हैं, कम मुआवजा या अधिक मुआवजा देना आसान होता है।इसके अलावा, यह केवल निश्चित आवृत्ति हार्मोनिक्स की भरपाई कर सकता है, और मुआवजा प्रभाव आदर्श नहीं है।
2. होंगयान सक्रिय फ़िल्टर उपकरण

सक्रिय फिल्टर समान परिमाण और एंटीफ़ेज़ के हार्मोनिक धाराओं का कारण बनते हैं।सुनिश्चित करें कि बिजली आपूर्ति पक्ष पर करंट एक साइन तरंग है।मूल अवधारणा लोड हार्मोनिक करंट के समान ताकत के साथ एक मुआवजा करंट बनाना और स्थिति को उलटना है, और पल्स करंट को साफ करने के लिए लोड हार्मोनिक करंट के साथ मुआवजा करंट को ऑफसेट करना है।यह एक उत्पाद हार्मोनिक उन्मूलन विधि है, और फ़िल्टरिंग प्रभाव निष्क्रिय फ़िल्टर से बेहतर है।
3. होंगयान हार्मोनिक रक्षक

हार्मोनिक रक्षक संधारित्र श्रृंखला प्रतिक्रिया के बराबर है।चूँकि प्रतिबाधा बहुत कम है, यहाँ धारा प्रवाहित होगी।यह वास्तव में प्रतिबाधा पृथक्करण है, इसलिए सिस्टम में इंजेक्ट किया गया हार्मोनिक करंट मूल रूप से हल हो जाता है।

हार्मोनिक रक्षक आमतौर पर नाजुक उपकरणों के सामने स्थापित किए जाते हैं।वे उच्च गुणवत्ता वाले हार्मोनिक नियंत्रण उत्पाद हैं, जो उछाल के प्रभाव का विरोध कर सकते हैं, 2 ~ 65 गुना अधिक हार्मोनिक्स को अवशोषित कर सकते हैं और उपकरणों की सुरक्षा कर सकते हैं।प्रकाश नियंत्रण प्रणाली, कंप्यूटर, टेलीविजन, मोटर गति नियंत्रण उपकरण, निर्बाध बिजली आपूर्ति, सीएनसी मशीन टूल्स, रेक्टिफायर, सटीक उपकरण और इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण तंत्र का हार्मोनिक नियंत्रण।गैर-रेखीय विद्युत उपकरणों द्वारा उत्पन्न ये सभी हार्मोनिक्स वितरण प्रणाली में या सिस्टम से जुड़े उपकरणों में विफलता का कारण बन सकते हैं।हार्मोनिक रक्षक बिजली उत्पादन स्रोत पर हार्मोनिक्स को खत्म कर सकता है, और स्वचालित रूप से उच्च-क्रम वाले हार्मोनिक्स, उच्च-आवृत्ति शोर, पल्स स्पाइक्स, सर्ज और विद्युत उपकरणों में अन्य गड़बड़ी को खत्म कर सकता है।हार्मोनिक रक्षक बिजली की आपूर्ति को शुद्ध कर सकता है, विद्युत उपकरण और पावर फैक्टर मुआवजा उपकरण की रक्षा कर सकता है, रक्षक को गलती से ट्रिप होने से रोक सकता है, और फिर उच्च भूमि में विद्युत उपकरण के सुरक्षित संचालन को बनाए रख सकता है।