1.Увод: контекст и значење
1.1 Тренутно стање хармонијског загађења у електроенергетској мрежи
Са брзим развојем индустријске аутоматизације и нових енергетских технологија, распрострањеност нелинеарних оптерећења (нпр. фреквентни претварачи, исправљачи, електрични лук, итд.) у енергетским мрежама је значајно порасла. Ови уређаји генеришу значајне хармонске струје током рада, узрокујући изобличење таласног облика напона, флуктуације напона, треперење и трофазни дисбаланс. Према статистикама, хармонијско загађење чини преко 30% кварова индустријске опреме, изазивајући директне економске губитке од милијарди јуана сваке године.
1.2 Положај језгра високонапонских{1}}реактора серије
Високо{0}}серијски реактор је кључна опрема за решавање хармонијског загађења и побољшање квалитета електричне енергије коришћењем принципа серијске резонанце за сузбијање хармонијских серија. Његова примена може значајно смањити укупну хармонијску дисторзију, стабилизовати амплитуду напона, повећати фактор снаге и продужити животни век опреме. Усклађен је са 519-2014 „Препоручена пракса за хармонијску контролу система напајања и кинеским ГБ/Т 14549-1993 „Квалитет електричне енергије-Хармонике.
2. Принцип рада високонапонских серијских реактора{1}}: Анализа технологије серијске супресије резонанце
2.1 Основна теорија резонанце серије
Када су индуктор (Л) и кондензатор (Ц) у серији, укупна импеданса је дата на следећи начин:
Извор: Принципи анализе кола (Ли Хансун)
2.2 Механизам за сузбијање хармоника
Дизајнирањем параметара реактора (као што је вредност индуктивности Л) како би се резонантна фреквенција фр ускладила са циљним низом хармоника (на пример, резонантна фреквенција петог хармоника је 250 Хз), ствара се пут ниске-импедансе за пети хармоник како би се спречио његов проток у електричну мрежу. Измерени подаци показују да након уградње реактора, 5 хармонске струје, стопа слабљења може да пређе 70%, ТХД се може смањити са 8% на мање од 3%.
Референца: Студија о примени серијских реактора у сузбијању хармоника (Теза о технологији електричне електронике)
3. Тип и избор високонапонских серијских реактора{1}}: Поклапање различитих решења мреже
3.1 Поређење типова конструкција
Тип уља-Потопљени реактор суви-Тип Реактор Перформансе дисипације топлоте
Одлично (хлађење циркулације уља)
Разлика (зависно од конвекције ваздуха)
Распон капацитета
Велики (погодан за ситуације високог напона и велике струје)
Мала (за средње{0}}и ниске-напонске сценарије)
Погодно окружење
На отвореном (потребан дизајн отпоран на експлозију)
У затвореном простору (еколошки захтевне сцене)
Трошкови поправке
Висока (потребне су редовне промене уља и испитивање квалитета уља)
Низак (без одржавања-)
Референца: Технички приручници за Сиеменс и АББ реактор
3.2 Избор кључних параметара
Стопа реактансе (%): изабрано у хармонијском редоследу. На пример, потискивање пет хармоника захтева реактанцију од 5%, а потискивање седам хармоника захтева реактанцију од 7%.
Називна струја и пораст температуре: морају одговарати капацитету оптерећења да би се избегло прегревање и квар. ИЕЦ 60076-6 поставља границу пораста температуре од 100К (температура околине 40 степени) за реакторе.
Извор: ИЕЦ 60076-6 Енергетски трансформатори и реактор
4. Основна улога високонапонских{1}}реактора серије у потискивању хармоника
4.1 Студија случаја потискивања хармоника за нелинеарна оптерећења
На пример, након уградње реактора, хармонијски спектар који производе фреквентни претварачи је углавном 5 и 7 хармоника:
Струја петог хармоника је смањена са 120А на 35А са стопом слабљења од 70,8%.
Струја 7. хармоника је смањена са 80А на 20А са стопом слабљења од 75%.
Извор: Извештај о теренском испитивању пројекта за сузбијање хармоника челичане
4.2 Ефекти редукције на тоталну хармонијску дисторзију
Кроз ПСЦАД/ЕМТДЦ симулацију, промене ТХД вредности пре и после инсталације реактора биле су следеће:
Сцена пре инсталације Сцена после инсталације Стопа побољшања инсталације Индустриал Парк Грид
7.8%
2.9%
62.8%
Прикључак на мрежу нових енергетских постројења
6.5%
2.1%
67.7%
Извор: ПСЦАД/ЕМТДЦ симулације
В. Свеобухватно побољшање квалитета електричне енергије у мрежи помоћу високонапонских реактора{1}}
5.1 Флуктуација напона и сузбијање треперења
Реактор стабилизује амплитуду напона апсорбујући реактивну снагу. На пример, у енергетски{1}}економичном пројекту реновирања индустријског парка, након постављања реактора:
опсег флуктуације напона се смањио са ±8% на ±3%.
Усклађеност са захтевима ГБ/Т 12326-2008 за квалитет електричне енергије – флуктуације напона и треперење.
Извор: Извештај о енергетској ревизији индустријског парка.
5.2 Побољшање фактора снаге и продужење животног века опреме
Реактор смањује губитак реактивне снаге и побољшава ефикасност линијског преноса. Измерени подаци показују:
Фактор снаге је повећан са 0,75 на 0,95, а губици у линији смањени за 36%;
Трансформатори, каблови и друга опрема имају смањен ризик од прегревања и просечан животни век од 5 до 8 година.
Извор: пријавите пројекат{0}}реновирања трафостанице који штеди енергију.
6. Инсталација и одржавање високонапонских серијских реактора-: кључ за обезбеђење дуготрајног-и стабилног рада
6.1 Локација инсталације и спецификације ожичења
Одабир локације: Инсталиран близу стране нелинеарног оптерећења, скраћујући путању ширења хармоника;
Метод ожичења: Звездаста веза (И) је погодна за трофазно равнотежно оптерећење, а трокутна веза (Δ) је погодна за потискивање трећег хармоника.
Референца: ГБ 50227-2017 Спецификација дизајна уређаја за шант кондензатор
6.2 Рутинска инспекција и руковање грешкама
Тачке инспекције: праћење пораста температуре (мање или једнако 100К), испитивање отпора изолације (мање или једнако 100М), испитивање аномалија буке (мање или једнако 65дБ);
Уобичајени кварови: кратки спојеви намотаја (40%), застарела изолација (30%), захтева редовно превентивно одржавање.
Извор: Водич за поправку реактора ТБЕА
7. Закључци и изгледи
7.1 Незамењивост
Високо{0}}тандемски реактор користи принцип серијске резонанце за прецизно потискивање хармоника, што постаје основна опрема за побољшање квалитета електричне енергије у електроенергетској мрежи и обезбеђивање безбедног рада опреме. Технологија има високу зрелост и изузетну вредност за новац. Широко се примењује у индустрији, новој енергији и железничком транспорту.
7.2 Будући трендови
Интелигентно праћење: Интегрисана ИоТ технологија за реализацију прикупљања података-у реалном времену и упозорења о грешкама;
Примене у новим материјалима: развој суперпроводљивих реактора{0}при високим температурама за смањење губитака и повећање капацитета.
Референце:
519-2014 Препоручена пракса за хармонијско управљање електроенергетским системима
ГБ/Т 14549-1993. Квалитет енергије-Хармоника
"Принципи анализе кола" (Ли Хансун)
Технички приручници за Сиеменс и АББ Реацтор
Извештај о теренском испитивању Хармониц Цонтрол Енгинееринг оф а Стеел Плант