من به عنوان تأمین کننده ترانسفورماتورهای قدرت 69kV ، اغلب در مورد جنبه های مختلف فنی این ترانسفورماتورها با سؤالاتی از مشتریان روبرو می شوم. یکی از موضوعاتی که اغلب مطرح می شود اعوجاج هارمونیک است. در این پست وبلاگ ، من به آنچه اعوجاج هارمونیک در یک ترانسفورماتور قدرت 69kV ، علل ، اثرات و اینکه چگونه ما به عنوان یک تأمین کننده به این مسئله می پردازیم ، می پردازم.
درک اعوجاج هارمونیک
اعوجاج هارمونیک به انحراف یک شکل موج دوره ای از شکل سینوسی ایده آل آن اشاره دارد. در یک سیستم قدرت ایده آل ، ولتاژ و شکل موج های فعلی امواج خالص سینوسی با فرکانس واحد هستند ، به طور معمول 50 یا 60 هرتز بسته به منطقه. با این حال ، در سناریوهای واقعی جهانی ، بارهای غیر خطی فرکانسهای اضافی ، معروف به هارمونیک را به سیستم قدرت معرفی می کنند.
هارمونیک ها چند برابر از فرکانس اساسی هستند. به عنوان مثال ، هارمونیک 2 فرکانس 100 یا 120 هرتز (2 برابر فرکانس اساسی 50 یا 60 هرتز) ، 3 هارمونیک دارای فرکانس 150 یا 180 هرتز و غیره است. هنگامی که این هارمونیک ها در ولتاژ یا شکل موج فعلی یک ترانسفورماتور قدرت وجود دارند ، منجر به تحریف هارمونیک می شود.
علل اعوجاج هارمونیک در ترانسفورماتورهای قدرت 69kV
چندین منبع اعوجاج هارمونیک در یک ترانسفورماتور قدرت 69kV وجود دارد:
- بارهای غیر خطی: تجهیزات الکتریکی مدرن مانند درایوهای فرکانس متغیر (VFD) ، منبع تغذیه سوئیچینگ و کوره های قوس بارهای غیر خطی هستند. این دستگاه ها به جای آن به صورت صاف سینوسی ، جریان را در پالس های کوتاه ترسیم می کنند. در نتیجه ، آنها هارمونیک ها را به سیستم قدرت تزریق می کنند. به عنوان مثال ، VFD مورد استفاده در یک برنامه کنترل موتور صنعتی می تواند مقادیر قابل توجهی از هارمونیک های 5 ، 7 ، یازدهم و سیزدهم ایجاد کند.
- دستگاه های الکترونیکی قدرت: استفاده فزاینده از دستگاه های الکترونیکی قدرت مانند یکسو کننده و اینورترها در سیستم های انرژی تجدید پذیر مانند نیروگاه های خورشیدی و باد نیز به اعوجاج هارمونیک کمک می کند. این دستگاه ها قدرت DC را به قدرت AC یا برعکس تبدیل می کنند و عملکرد تعویض درگیر در فرآیند تبدیل باعث ایجاد هارمونیک می شود.
- اشباع مغناطیسی: در یک ترانسفورماتور قدرت ، اشباع مغناطیسی می تواند هنگامی رخ دهد که هسته در معرض شار مغناطیسی بالا باشد. این می تواند در شرایط بیش از ولتاژ یا هنگامی که ترانسفورماتور در نزدیکی ظرفیت رتبه خود کار می کند ، اتفاق بیفتد. هنگامی که هسته اشباع می شود ، رابطه بین میدان مغناطیسی و جریان غیر خطی می شود و منجر به تولید هارمونیک می شود.
اثرات اعوجاج هارمونیک بر ترانسفورماتورهای قدرت 69kV
اعوجاج هارمونیک می تواند چندین اثر مضر بر ترانسفورماتور قدرت 69kV داشته باشد:
- گرمایش افزایش یافته است: هارمونیک جریان مؤثر جریان را از طریق سیم پیچ ترانسفورماتور افزایش می دهد. طبق قانون گرمایش ژول ((P = I^{2} R)) ، افزایش در جریان منجر به افزایش تلفات برق به شکل گرما می شود. این گرمایش اضافی می تواند طول عمر عایق ترانسفورماتور را کاهش داده و منجر به نارسایی زودرس شود.
- کارایی کاهش یافته: وجود هارمونیک همچنین باعث افزایش ضررهای اصلی در ترانسفورماتور می شود. تلفات جریان و زیان هیسترزیس متناسب با مربع فرکانس است. از آنجا که هارمونیک فرکانس های بالاتری نسبت به فرکانس اساسی دارند ، آنها باعث افزایش تلفات هسته می شوند و در نتیجه باعث کاهش کارایی کلی ترانسفورماتور می شوند.
- اعوجاج ولتاژ: جریانهای هارمونیک که از طریق امپدانس سیستم قدرت جریان می یابند می توانند باعث تحریف ولتاژ شوند. این می تواند بر عملکرد سایر تجهیزات الکتریکی متصل به همان سیستم تأثیر بگذارد. به عنوان مثال ، اعوجاج ولتاژ می تواند باعث سوسو زدن چراغ ها ، نقص تجهیزات الکترونیکی حساس و عملکرد نادرست رله های محافظ شود.
چگونه شرکت ما به اعوجاج هارمونیک می پردازد
به عنوان یک تأمین کننده ترانسفورماتور قدرت 69kV ، ما برای کاهش اثرات اعوجاج هارمونیک اقدامات متعددی انجام می دهیم:
- بهینه سازی طراحی: مهندسان ما از تکنیک های طراحی پیشرفته برای به حداقل رساندن تأثیر هارمونیک بر ترانسفورماتور استفاده می کنند. ما مواد هسته ای با کیفیت بالا را با هیسترزیس کم و ضررهای جریان گردان انتخاب می کنیم تا گرمایش هسته را کاهش دهیم. علاوه بر این ، ما طرح سیم پیچ را بهینه می کنیم تا امپدانس دیده شده توسط جریانهای هارمونیک را کاهش دهیم.
- فیلتر هارمونیک: ما می توانیم فیلترهای هارمونیک را به عنوان گزینه ای برای ترانسفورماتورهای خود تهیه کنیم. این فیلترها برای جذب یا مسدود کردن هارمونیک های خاص طراحی شده اند و از این طریق محتوای هارمونیک موجود در ولتاژ و شکل موج فعلی را کاهش می دهند. به عنوان مثال ، از یک فیلتر هارمونیک منفعل می توان برای کاهش هارمونیک های 5 ، 7 و یازدهم استفاده کرد.
- نظارت و آزمایش: ما آزمایش های جامع را در مورد ترانسفورماتورهای خود انجام می دهیم تا اطمینان حاصل شود که آنها می توانند در برابر اثرات اعوجاج هارمونیک مقاومت کنند. در طی فرآیند آزمایش ، ما محتوای هارمونیک را در ولتاژ و شکل موج فعلی اندازه گیری می کنیم و عملکرد ترانسفورماتور را در شرایط هارمونیک مختلف ارزیابی می کنیم. ما همچنین سیستم های مانیتورینگ را ارائه می دهیم که می توانند به طور مداوم سطح هارمونیک موجود در سیستم قدرت را کنترل کنند و در صورت فراتر از حد قابل قبول ، به اپراتورها هشدار دهند.
محصولات مرتبط
اگر به سایر محصولات ترانسفورماتور قدرت ما علاقه مند هستید ، می توانید پیوندهای زیر را بررسی کنید:
- 50000KVA 50MVA 115KV با OLTC به 23kV ترانسفورماتور زیر ایستگاه سه فاز پایین بروید
- ترانسفورماتور غوطه ور
- 125MVA 138KV 24.94KV پله ترانسفورماتور
پایان
اعوجاج هارمونیک یک مسئله مهم در ترانسفورماتورهای قدرت 69kV است که می تواند عواقب جدی برای عملکرد و طول عمر ترانسفورماتور داشته باشد. ما به عنوان یک تأمین کننده مسئول ، ما متعهد به ارائه ترانسفورماتورهای با کیفیت بالا هستیم که می توانند در برابر اثرات اعوجاج هارمونیک مقاومت کنند. با استفاده از تکنیک های پیشرفته طراحی ، فیلتر هارمونیک و آزمایش جامع ، اطمینان حاصل می کنیم که ترانسفورماتورهای ما بالاترین استانداردهای کیفیت و قابلیت اطمینان را رعایت می کنند.
اگر در مورد اعوجاج هارمونیک در ترانسفورماتورهای قدرت 69 کیلو ولت سؤالی دارید یا علاقه مند به خرید محصولات ما هستید ، لطفاً برای بحث بیشتر و مذاکرات تهیه ، با ما تماس بگیرید.
منابع
- IEEE Standard 519 - 2014 ، "IEEE شیوه ها و الزامات لازم برای کنترل هارمونیک در سیستم های برق الکتریکی"
- مهندسی پستهای برق توسط توران گونن
- Harmonics System Power: اصول ، تجزیه و تحلیل و طراحی فیلتر توسط ریاضی HJ Bollen