Будучи поставщиком 69 кВ, я часто сталкиваюсь с клиентами, касающимися различных технических аспектов этих трансформаторов. Одной темой, которая часто появляется, является гармоническое искажение. В этом сообщении я углубляюсь в то, какое гармоническое искажение находится в силовом трансформаторе 69 кВ, его причинах, последствиях и то, как мы, как поставщик, решаем эту проблему.
Понимание гармонических искажений
Гармоническое искажение относится к отклонению периодической формы волны от ее идеальной синусоидальной формы. В идеальной системе питания напряжение и сигналы тока являются чистыми синусоидальными волнами с одной частотой, обычно 50 или 60 Гц в зависимости от области. Тем не менее, в реальных мировых сценариях, не -линейные нагрузки вводят дополнительные частоты, известные как гармоники, в систему питания.
Гармоники являются целочисленными кратными фундаментальной частоты. Например, 2 -я гармоника имеет частоту 100 или 120 Гц (в 2 раза больше фундаментальной частоты в 50 или 60 Гц), 3 -я гармоника имеет частоту 150 или 180 Гц и так далее. Когда эти гармоники присутствуют в напряжении или форме сигналов тока трансформатора силы, это приводит к гармоническому искажению.
Причины гармонического искажения в 69 кВ
Есть несколько источников гармонических искажений в трансформаторе мощности 69 кВ:
- НЕ - линейные нагрузки: Современное электрическое оборудование, такое как переменные частотные приводы (VFD), расходные материалы для переключения и дуговые печи, представляют собой линейные нагрузки. Эти устройства рисуют ток короткими импульсами, а не гладким синусоидальным образом. В результате они вводят гармоники в силовую систему. Например, VFD, используемый в приложении для управления промышленным двигателем, может генерировать значительное количество 5 -го, 7 -го, 11 -го и 13 -го гармоник.
- Электронные устройства питания: Растущее использование электронных устройств, таких как выпрямители и инверторы в системах возобновляемых источников энергии, таких как солнечные и ветровые электростанции, также способствует гармоническим искажениям. Эти устройства преобразуют мощность постоянного тока в мощность переменного тока или наоборот, а действие по переключению, связанное с процессом преобразования, генерирует гармоники.
- Магнитная насыщенность: В силовом трансформаторе магнитное насыщение может возникнуть, когда ядро подвергается высоким магнитным потокам. Это может произойти во время превышения - условий напряжения или когда трансформатор работает вблизи своей номинальной емкости. Когда ядро насыщается, взаимосвязь между магнитным полем и током становится не -линейной, что приводит к генерации гармоник.
Влияние гармонических искажений на трансформаторы мощности 69 кВ
Гармонические искажения могут иметь несколько пагубных воздействий на трансформаторы мощности 69 кВ:
- Увеличение отопления: Гармоники увеличивают эффективный ток, протекающий через обмотки трансформатора. Согласно закону нагрева Джоула ((p = i^{2} r)), увеличение тока приводит к увеличению потерь мощности в форме тепла. Это дополнительное нагревание может снизить срок службы изоляции трансформатора, что приведет к преждевременному отказу.
- Снижение эффективности: Присутствие гармоник также увеличивает основные потери в трансформаторе. Потери вихревого тока и потери гистерезиса пропорциональны квадрату частоты. Поскольку гармоники имеют более высокие частоты, чем фундаментальная частота, они вызывают увеличение потерь основных потерь, тем самым снижая общую эффективность трансформатора.
- Искажение напряжения: Гармонические токи, протекающие через импеданс силовой системы, могут вызвать искажение напряжения. Это может повлиять на производительность другого электрического оборудования, подключенного к той же системе. Например, искажение напряжения может вызвать мерцание огней, неисправность чувствительного электронного оборудования и неточную работу защитных реле.
Как наша компания обращается к гармоническому искажению
Как поставщик энергетических трансформаторов 69 кВ, мы принимаем несколько мер, чтобы смягчить эффекты гармонического искажения:
- Оптимизация дизайна: Наши инженеры используют расширенные методы проектирования, чтобы минимизировать влияние гармоник на трансформатор. Мы выбираем высококачественные материалы с низким исчезновением гистерезиса и вихревого тока, чтобы уменьшить нагрев ядра. Кроме того, мы оптимизируем дизайн обмотки, чтобы уменьшить импеданс, наблюдаемый гармоническими течениями.
- Гармоническая фильтрация: Мы можем предоставить гармонические фильтры в качестве варианта для наших трансформаторов. Эти фильтры предназначены для поглощения или блокировки конкретных гармоник, тем самым уменьшая содержание гармоники в напряжении и тока. Например, пассивный гармонический фильтр может быть использован для уменьшения 5 -го, 7 -го и 11 -го гармоник.
- Мониторинг и тестирование: Мы проводим комплексные тестирование на наших трансформаторах, чтобы гарантировать, что они могут противостоять последствиям гармонического искажения. В процессе тестирования мы измеряем содержание гармоники в напряжении и форме волн тока и оцениваем производительность трансформатора в различных гармонических условиях. Мы также предоставляем системы мониторинга, которые могут непрерывно отслеживать уровни гармоники в энергосистеме и предупредить операторов, если уровни превышают приемлемые пределы.
Связанные продукты
Если вы заинтересованы в наших других продуктах Power Transformer, вы можете проверить следующие ссылки:
- 50000KVA 50 мВС 115 кВ Шаг вниз с OLTC до 23KV Трехфазные трансформаторы подстанций
- Нефть погруженного трансформатора
- 125MVA 138KV 24,94KV шаг вниз трансформатор
Заключение
Гармонические искажения являются важной проблемой в 69 кВ, которые могут иметь серьезные последствия для производительности и продолжительности жизни трансформатора. Как ответственный поставщик, мы стремимся обеспечить трансформаторы высокого качества, которые могут противостоять последствиям гармонического искажения. Используя передовые методы проектирования, гармоническую фильтрацию и комплексное тестирование, мы гарантируем, что наши трансформаторы соответствуют самым высоким стандартам качества и надежности.
Если у вас есть какие -либо вопросы о гармонических искажениях в трансформаторах 69 кВ или вы заинтересованы в покупке наших продуктов, пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам для дальнейшего обсуждения и переговоров о закупках.
Ссылки
- IEEE Стандарт 519 - 2014, «IEEE Рекомендованные практики и требования к гармоническому управлению в системах электроэнергии»
- Электроэнергетические подстанции Инженерность Турана Гонена
- Гармоника энергосистемы: основы, анализ и дизайн фильтра по математике HJ Bollen