1. Įvadas: kontekstas ir prasmė
1.1 Dabartinė harmoninės taršos elektros tinkle būklė
Sparčiai tobulėjant pramonės automatizacijai ir naujoms energetikos technologijoms, smarkiai išaugo netiesinių apkrovų (pvz., dažnio keitiklių, lygintuvų, elektros lanko ir kt.) paplitimas elektros tinkluose. Šie įrenginiai veikimo metu sukuria dideles harmonines sroves, dėl kurių iškraipoma įtampos bangos forma, svyruoja įtampos svyravimai, mirgėjimas ir trifazių disbalansas. Remiantis statistika, harmoninė tarša sudaro daugiau nei 30 % pramonės įrangos gedimų, dėl kurių kasmet patiriami tiesioginiai milijardų juanių ekonominiai nuostoliai.
1.2 Aukštos įtampos serijos reaktorių pagrindinė padėtis
Aukštos{0}}įtampos serijinis reaktorius yra pagrindinė įranga, skirta harmoninei taršai išspręsti ir energijos kokybei gerinti, naudojant nuoseklaus rezonanso principą harmoninėms serijoms slopinti. Jo taikymas gali žymiai sumažinti bendrą harmoninį iškraipymą, stabilizuoti įtampos amplitudę, padidinti galios koeficientą ir pailginti įrangos tarnavimo laiką. Jis atitinka 519-2014 m. „Rekomenduojamą maitinimo sistemos harmoninio valdymo praktiką“ ir Kinijos GB/T 14549-1993 „Maitinimo kokybės harmonikas“.
2. Aukštos įtampos serijinių reaktorių veikimo principas: serijinės rezonanso slopinimo technologijos analizė
2.1 Pagrindinė serijų rezonanso teorija
Kai induktorius (L) ir kondensatorius (C) yra nuosekliai sujungti, bendra varža pateikiama taip:
Šaltinis: Grandinių analizės principai (Li Hansun)
2.2 Harmoninio slopinimo mechanizmas
Suprojektavus reaktoriaus parametrus (pvz., induktyvumo vertę L), kad rezonansinis dažnis fr atitiktų tikslinę harmonikų seriją (pavyzdžiui, penktosios harmonikos rezonansinis dažnis yra 250 Hz), penktajai harmonikai sukuriamas mažos varžos kelias, kad ji netekėtų į elektros tinklą. Išmatuoti duomenys rodo, kad sumontavus reaktorių, 5 harmonikų srovės slopinimo koeficientas gali viršyti 70%, THD galima sumažinti nuo 8% iki mažiau nei 3%.
Nuoroda: Serijinių reaktorių taikymo harmoniniam slopinimui tyrimas (Elektros elektronikos technologijos darbas)
3. Aukštos{1}} įtampos serijos reaktorių tipas ir pasirinkimas: skirtingų tinklo sprendimų atitikimas
3.1 Struktūrinių tipų palyginimas
TypeOil{0}}Imersed ReactorDry-Type Reactor šilumos išsklaidymo našumas
Puikus (aušinimas alyvos cirkuliacija)
Skirtumas (priklauso nuo oro konvekcijos)
Talpos diapazonas
Didelis (tinka aukštos įtampos ir didelės srovės situacijoms)
Mažas (vidutinės{0}}ir žemos{1}}įtampos scenarijus)
Tinkama aplinka
Lauke (reikalingas sprogimui atsparus dizainas)
Viduje (aplinkos reikalaujančios scenos)
Remonto išlaidos
Aukštas (reikia reguliariai keisti alyvą ir tikrinti alyvos kokybę)
Žemas (priežiūra{0}}nereikia)
Nuoroda: Siemens ir ABB Reactor techniniai vadovai
3.2 Pagrindinio parametro pasirinkimas
Reaktyvumo koeficientas (%): pasirenkama harmonine tvarka. Pavyzdžiui, penkių harmonikų slopinimui reikia 5% reaktyvumo, o septynių harmonikų slopinimui reikia 7% reaktyvumo.
Nominali srovė ir temperatūros kilimas: turi atitikti apkrovą, kad būtų išvengta perkaitimo ir gedimo. IEC 60076-6 nustato 100 K (aplinkos temperatūra 40 laipsnių) reaktorių temperatūros kilimo ribą.
Šaltinis: IEC 60076-6 galios transformatoriai ir reaktorius
4.Pagrindinis aukštos{1}}įtampos serijos reaktorių vaidmuo slopinant harmoningą
4.1 Netiesinių apkrovų harmoninio slopinimo atvejo tyrimas
Pavyzdžiui, po reaktoriaus įrengimo dažnio keitiklių sukuriamas harmonikų spektras daugiausia yra 5 ir 7 harmonikos:
Penktoji harmoninė srovė sumažėjo nuo 120A iki 35A, o susilpnėjimo koeficientas yra 70,8%.
7-osios harmonikos srovė sumažėjo nuo 80A iki 20A, o susilpnėjimo koeficientas yra 75%.
Šaltinis: Plieno gamyklos harmonikų slopinimo projekto lauko bandymo ataskaita
4.2 Sumažinimo poveikis visiškam harmoniniam iškraipymui
Taikant PSCAD/EMTDC modeliavimą, THD verčių pokyčiai prieš ir po reaktoriaus įrengimo buvo tokie:
Scena prieš įdiegimą Scena po įdiegimo DiegimasTobulinimo rodiklisPramonės parko tinklelis
7.8%
2.9%
62.8%
Naujos energetikos elektrinės Tinklo prijungimas
6.5%
2.1%
67.7%
Šaltinis: PSCAD/EMTDC modeliavimas
V. Visapusiškas elektros tinklo energijos kokybės gerinimas naudojant aukštos įtampos serijos reaktorius
5.1 Įtampos svyravimai ir mirgėjimo slopinimas
Reaktorius stabilizuoja įtampos amplitudę sugerdamas reaktyviąją galią. Pavyzdžiui, energetiškai{1}}efektyvios renovacijos projekte pramonės parke, įrengus reaktorių:
įtampos svyravimų diapazonas sumažėjo nuo ±8% iki ±3%.
Atitiktis GB/T 12326-2008 m. maitinimo kokybės ir įtampos svyravimų ir mirgėjimo reikalavimams.
Šaltinis: Pramonės parko energetinio audito ataskaita.
5.2 Galios koeficiento gerinimas ir įrangos eksploatavimo trukmės pailginimas
Reaktorius sumažina reaktyviosios galios nuostolius ir pagerina linijos perdavimo efektyvumą. Išmatuoti duomenys rodo:
Galios koeficientas padidintas nuo 0,75 iki 0,95, o linijos nuostoliai sumažinti 36 %;
Transformatoriams, kabeliams ir kitai įrangai yra mažesnė perkaitimo rizika, o vidutinė tarnavimo trukmė yra 5–8 metai.
Šaltinis: praneškite apie pastotės energiją{0}taupantį renovacijos projektą.
6. Aukštos{1}}įtampos serijos reaktorių įrengimas ir priežiūra: raktas į ilgalaikį ir stabilų veikimą
6.1 Montavimo vieta ir laidų specifikacijos
Vietos parinkimas: įrengtas šalia netiesinės apkrovos pusės, sutrumpinant harmonikų sklidimo kelią;
Laidų sujungimo būdas: Žvaigždės jungtis (Y) tinka trijų{0}}fazių pusiausvyros apkrovai, o trikampio jungtis (Δ) – trečiajai harmonikai slopinti.
Nuoroda: GB 50227-2017 šunto kondensatoriaus įtaisų konstrukcijos specifikacija
6.2 Reguliarus patikrinimas ir gedimų šalinimas
Patikrinimo taškai: Temperatūros kilimo stebėjimas (Mažiau arba lygus 100K), izoliacijos varžos bandymas (Mažiau arba lygus 100M), triukšmo anomalijų tyrimas (Mažiau arba lygus 65dB);
Dažni gedimai: ritės trumpieji jungimai (40 % %), izoliacijos senėjimas (30 % %), reikalaujančios reguliarios profilaktinės priežiūros.
Šaltinis: TBEA Reactor Repair Guide
7. Išvados ir perspektyvos
7.1 Nepakeičiamumas
Aukštos-įtampos tandeminis reaktorius naudoja serijinio rezonanso principą, kad tiksliai slopintų harmoniką, kuri tampa pagrindine įranga, gerinančia elektros tinklo energijos kokybę ir užtikrinančia saugų įrangos veikimą. Ši technologija pasižymi dideliu brandumu ir puikiu kainos ir kokybės santykiu. Jis plačiai taikomas pramonėje, naujoje energetikoje ir geležinkelių transporte.
7.2 Ateities tendencijos
Sumanus stebėjimas: integruota daiktų interneto technologija, leidžianti rinkti duomenis realiuoju laiku ir{0}}įspėti apie gedimus;
Nauji medžiagų pritaikymai: aukštos{0}}temperatūros superlaidžių reaktorių kūrimas, siekiant sumažinti nuostolius ir padidinti pajėgumą.
Nuorodos:
519-2014 Rekomenduojama energetikos sistemų harmoningo valdymo praktika
GB/T 14549-1993 m. galios kokybė – armonikos
"Grandinės analizės principai" (Li Hansun)
Siemens ir ABB Reactor techniniai vadovai
Plieno gamyklos harmoninio valdymo inžinerijos lauko bandymo ataskaita