Хармониците се превърнаха в гореща тема в енергийната индустрия, особено що се отнася до допълнителни трансформатори на високо напрежение (EHV). Като доставчик наДопълнителен трансформатор с високо напрежение, Видях от първа ръка как тези електрически неприятности могат да хвърлят гаечен ключ в гладката работа на тези решаващи части от оборудването. И така, нека да разгледаме какви са хармониците и по -важното - какво влияние оказват върху EHV трансформаторите.
Какво представляват хармониците?
Преди да влезем в нита - зърнест от това как хармониците влияят на EHV трансформаторите, нека бързо да покрием какви са хармониците. В един перфектен свят електрическото напрежение и токът в електроенергийната система биха били чисти синусоиди. Но в действителност не -линейните натоварвания като променливи честотни устройства, компютри и някои видове осветление създават допълнителни честоти, които са кратни на основната честота (обикновено 50 или 60 Hz). Тези множества се наричат хармоници.
Например, 3 -та хармоника има честота 150 Hz в 50 -Hz система, а 5 -та хармоника има честота 250 Hz. Тези хармоници могат да изкривят чистата синусоида, което води до всякакви проблеми в силовата система.
Въздействието върху EHV трансформаторите
1. Повишени основни загуби
Едно от основните въздействия на хармониците върху EHV трансформаторите е увеличаване на основните загуби. Ядрото на трансформатора е направено от магнитен материал, обикновено ламинирана стомана. Когато променлив ток преминава през намотката на трансформатора, той създава магнитно поле в сърцевината. В ситуация с чиста синус -вълна основните загуби са сравнително предвидими.
Въпреки това, когато има хармоници, магнитното поле в сърцевината става по -сложно. Хармониките с по -висока честота причиняват допълнителни вихрови токове и загуби на хистерезис в ядрото. Вихровите токове са малки циркулиращи токове, индуцирани в основния материал, а загубите на хистерезис възникват поради многократното намагнитване и демагнетизиране на ядрото. Тези допълнителни загуби генерират допълнителна топлина, което може да намали ефективността на трансформатора и потенциално да съкрати живота му.
2. Прегряване
Както споменах по -рано, увеличените загуби на основните поради хармоници водят до повече генериране на топлина. Прегряването е голяма работа за EHV трансформатори. Тези трансформатори са проектирани да работят в определен температурен диапазон. Когато те прегряват, изолационните материали вътре в трансформатора могат да се влошат по -бързо.
Изолацията е от решаващо значение за предотвратяване на къси вериги между намотките и други компоненти на трансформатора. След като изолацията започне да се разпада, това може да доведе до повреда на изолацията, което е сериозен проблем. Тя може да причини къси вериги, прекъсвания на електрозахранването и дори да представлява опасност за безопасността. В крайни случаи прегряването може дори да накара трансформатора да се запали.
3. Намотка напрежение
Хармониците също причиняват допълнителен стрес върху намотките на трансформатора. Не - синусоидалният ток, преминаващ през намотките, създава неравномерни електромагнитни сили. Тези сили могат да причинят механични вибрации в намотките. С течение на времето тези вибрации могат да разхлабят намотващите връзки, да повредят изолацията около намотките и дори да причинят физическа деформация на намотките.
Това намотка напрежение също може да доведе до повишени електрически загуби. Устойчивостта на намотките може да се увеличи поради механичните увреждания, което допълнително допринася за прегряване и намаляване на ефективността.
4. Резонансните проблеми
Хармониците могат да задействат резонанс в трансформатора и захранващата система. Резонансът възниква, когато честотата на хармониците съответства на естествената честота на трансформатора или компонентите на системата. Когато се случи резонанс, напрежението и токът в системата могат да се увеличат значително.
Това може да доведе до изключително високо напрежение, което може да повреди изолацията на трансформатора и друго оборудване в захранващата система. Резонансът също може да причини нестабилност в електроенергийната система, което води до колебания на напрежението и проблеми с качеството на мощността.
Откриване и смекчаване на хармониците
Откриване
Като доставчик често работим с нашите клиенти, за да открием хармоници в техните енергийни системи. Има няколко начина за откриване на хармоници. Един често срещан метод е да се използват анализатори на качеството на мощността. Тези устройства могат да измерват формите на напрежението и тока в захранващата система и да анализират хармоничното съдържание.
Анализирайки хармоничния спектър, можем да определим величината и честотата на наличните хармоници. Тази информация е от решаващо значение за разбирането на тежестта на хармоничния проблем и разработването на подходящи стратегии за смекчаване.
Смекчаване
Има няколко начина за смекчаване на въздействието на хармониците върху EHV трансформаторите. Един подход е използването на хармонични филтри. Тези филтри са проектирани да блокират или абсорбират специфични хармонични честоти. Те могат да бъдат инсталирани в системата за захранване в близост до линейните натоварвания или при самия трансформатор.
Друг начин е да се проектира трансформаторът да бъде по -устойчив на хармоници. Например, използването на по -добри - качествени основни материали с по -ниски загуби на вихро и хистерезис може да помогне за намаляване на въздействието на хармониците върху основните загуби. Ние също предлагамеМаслен потопен мощен трансформаторМодели, които са проектирани да се справят по -добре с хармониците. Тези трансформатори са проектирани с подобрена изолация и намотка конфигурации, за да издържат на допълнителното напрежение, причинено от хармоници.
Значението на избора на правилния трансформатор
Когато се занимавате с хармоници, изборът на правилния трансформатор е от решаващо значение. Като доставчик ние предлагаме набор отТри фаза две намотки OLTC Power TransformerМодели, които са проектирани да се справят с различни нива на хармонично изкривяване.
Екипът ни от експерти може да работи с вас, за да анализира вашата захранваща система, да определи хармоничните нива и да препоръча най -подходящия трансформатор за вашите нужди. Ние разбираме, че всяка захранваща система е уникална и ние сме ангажирани да предоставяме персонализирани решения на нашите клиенти.
Заключение
Хармониците могат да окажат значително влияние върху EHV трансформаторите. Те могат да причинят повишени основни загуби, прегряване, криволичещ стрес и резонансни проблеми. Тези проблеми могат да намалят ефективността, живота и надеждността на трансформаторите.
Въпреки това, с правилни стратегии за откриване и смекчаване, можем да сведем до минимум въздействието на хармониците. Като доставчик ние сме посветени да помагаме на нашите клиенти да се справят с тези проблеми. Ние предлагаме високо - качествоДопълнителен трансформатор с високо напрежениеРешения, които са проектирани да бъдат по -устойчиви на хармоници.
Ако сте изправени пред хармонични проблеми във вашата система за захранване или сте на пазара за нов EHV трансформатор, не се колебайте да се свържете с нас. Можем да ви помогнем да изберете правилния трансформатор и да разработите цялостен план за смекчаване на хармонично. Нека работим заедно, за да гарантираме гладката и ефективна работа на вашата захранваща система.
ЛИТЕРАТУРА
- Качество на електрическите захранващи системи, от Роджър К. Дюган, Марк Ф. Макгранаган, Сурия Сантосо и Х. Уейн Бийти.
- Transformer Engineering: Дизайн, технология и диагностика, от TA Lipo.