મધ્યવર્તી આવર્તન ભઠ્ઠીઓ અને ઉકેલોમાં હાર્મોનિક્સના કારણો

આપણા દેશની અર્થવ્યવસ્થાના ઝડપી વિકાસ સાથે, ખાસ કરીને તાજેતરના વર્ષોમાં ખાણકામ, સ્મેલ્ટિંગ અને કાસ્ટિંગ ઉદ્યોગોની ઝડપી વૃદ્ધિ સાથે, વીજળીની માંગ વધી રહી છે.તેમાંથી, મધ્યવર્તી આવર્તન સ્મેલ્ટિંગ ફર્નેસ સુધારણા સાધનો એ સૌથી મોટા હાર્મોનિક પાવર જનરેશન સાધનોમાંનું એક છે, પરંતુ કારણ કે મોટાભાગના ઉત્પાદકો ઉત્પાદન ખર્ચ ઘટાડે છે અને હાર્મોનિક સપ્રેશન ટેક્નોલોજી સુવિધાઓ ઇન્સ્ટોલ કરતા નથી, વર્તમાન જાહેર પાવર ગ્રીડ ધુમ્મસ હવામાન જેવા હાર્મોનિક્સ દ્વારા ગંભીર રીતે પ્રદૂષિત છે.પલ્સ કરંટ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઊર્જાની પ્રક્રિયા, પ્રસારણ અને ઉપયોગને ઘટાડે છે, વિદ્યુત ઉપકરણોને વધુ ગરમ કરે છે, વાઇબ્રેશન અને અવાજનું કારણ બને છે, ઇન્સ્યુલેશનની ઉંમર વધે છે, સર્વિસ લાઇફ ટૂંકી કરે છે અને નિષ્ફળતા અથવા બળી જાય છે.હાર્મોનિક્સ પાવર સિસ્ટમના સ્થાનિક સમાંતર રેઝોનન્સ અથવા સીરિઝ રેઝોનન્સનું કારણ બની શકે છે, જેનાથી હાર્મોનિક સામગ્રીનું વિસ્તરણ થાય છે અને કેપેસિટર અને અન્ય સાધનો બળી જાય છે.હાર્મોનિક્સ પ્રોટેક્શન રિલે અને સ્વચાલિત ઉપકરણોની ખોટી કામગીરીનું કારણ બની શકે છે અને ઊર્જા માપને ગૂંચવણમાં મૂકે છે.પાવર સિસ્ટમની બહારના હાર્મોનિક્સ સંચાર સાધનો અને ઈલેક્ટ્રોનિક સાધનોમાં ગંભીર રીતે દખલ કરી શકે છે.

મધ્યવર્તી આવર્તન ઇલેક્ટ્રિક ફર્નેસ એ ગ્રીડ લોડના સૌથી મોટા હાર્મોનિક સ્ત્રોતોમાંનું એક છે, કારણ કે તે સુધારણા પછી મધ્યવર્તી આવર્તનમાં રૂપાંતરિત થાય છે.હાર્મોનિક્સ પાવર ગ્રીડની સલામત કામગીરીને ગંભીરપણે જોખમમાં મૂકશે.ઉદાહરણ તરીકે, હાર્મોનિક પ્રવાહ ટ્રાન્સફોર્મરમાં વધારાના ઉચ્ચ-આવર્તન વમળ આયર્નની ખોટનું કારણ બનશે, જેના કારણે ટ્રાન્સફોર્મર વધુ ગરમ થશે, ટ્રાન્સફોર્મરનું આઉટપુટ વોલ્યુમ ઘટશે, ટ્રાન્સફોર્મરનો અવાજ વધારશે અને ટ્રાન્સફોર્મરની સર્વિસ લાઇફને ગંભીરપણે જોખમમાં મૂકશે. .હાર્મોનિક પ્રવાહોની સ્ટિકિંગ અસર કંડક્ટરના સતત ક્રોસ-સેક્શનને ઘટાડે છે અને લાઇનના નુકસાનને વધારે છે.હાર્મોનિક વોલ્ટેજ ગ્રીડ પરના અન્ય વિદ્યુત ઉપકરણોની સામાન્ય કામગીરીને અસર કરે છે, જેના કારણે સ્વચાલિત નિયંત્રણ સાધનોમાં ઓપરેશનલ ભૂલો અને અચોક્કસ માપન ચકાસણી થાય છે.હાર્મોનિક વોલ્ટેજ અને વર્તમાન પેરિફેરલ સંચાર સાધનોની સામાન્ય કામગીરીને અસર કરે છે;હાર્મોનિક્સ દ્વારા થતા ક્ષણિક ઓવરવોલ્ટેજ અને ક્ષણિક ઓવરવોલ્ટેજ મશીનરી અને સાધનોના ઇન્સ્યુલેશન સ્તરને નુકસાન પહોંચાડે છે, પરિણામે ત્રણ-તબક્કાના શોર્ટ-સર્કિટ ખામી અને ટ્રાન્સફોર્મરને નુકસાન થાય છે;હાર્મોનિક વોલ્ટેજ અને વર્તમાનની માત્રા જાહેર પાવર ગ્રીડમાં આંશિક શ્રેણીના પડઘો અને સમાંતર રેઝોનન્સનું કારણ બનશે, જેના પરિણામે મોટા અકસ્માતો થશે.સતત ફેરફારોને વળગી રહેવાની પ્રક્રિયામાં, ડીસીમાંથી મેળવવાની પ્રથમ વસ્તુ એ ચોરસ તરંગ પાવર સપ્લાય છે, જે ઉચ્ચ-ઓર્ડર હાર્મોનિક્સની સુપરપોઝિશનની સમકક્ષ છે.જો કે પછીના સર્કિટને ફિલ્ટર કરવાની જરૂર છે, ઉચ્ચ-ક્રમની હાર્મોનિક્સ સંપૂર્ણપણે ફિલ્ટર કરી શકાતી નથી, જે હાર્મોનિક્સની પેઢીનું કારણ છે.

અમે 5, 7, 11 અને 13 વખતના સિંગલ-ટ્યુન ફિલ્ટર્સ ડિઝાઇન કર્યા છે.ફિલ્ટર વળતર પહેલાં, વપરાશકર્તાની મધ્યવર્તી આવર્તન ઇલેક્ટ્રિક ફર્નેસના ગલન તબક્કાનું પાવર પરિબળ 0.91 છે.ફિલ્ટર વળતર ઉપકરણ કાર્યરત થયા પછી, મહત્તમ વળતર 0.98 કેપેસિટીવ છે.ફિલ્ટર વળતર ઉપકરણ ચલાવ્યા પછી, કુલ વોલ્ટેજ વિકૃતિ દર (THD મૂલ્ય) 2.02% છે.પાવર ક્વોલિટી સ્ટાન્ડર્ડ GB/GB/T 14549-1993 અનુસાર, વોલ્ટેજ હાર્મોનિક (10KV) મૂલ્ય 4.0% કરતાં ઓછું છે.5મી, 7મી, 11મી અને 13મી હાર્મોનિક વર્તમાનને ફિલ્ટર કર્યા પછી, ફિલ્ટરિંગ રેટ લગભગ 82∽84% છે, જે અમારી કંપનીના માનકના સ્વીકાર્ય મૂલ્ય સુધી પહોંચે છે.સારી વળતર ફિલ્ટર અસર.

તેથી, આપણે હાર્મોનિક્સના કારણોનું વિશ્લેષણ કરવું જોઈએ અને ઉચ્ચ-ક્રમના હાર્મોનિક્સને દબાવવા માટે પગલાં લેવા જોઈએ, જે પાવર સિસ્ટમ્સની સલામત અને આર્થિક કામગીરીને સુનિશ્ચિત કરવા માટે નિર્ણાયક છે.

પ્રથમ, મધ્યવર્તી આવર્તન ભઠ્ઠીના હાર્મોનિક્સનું કારણ
1. હાર્મોનિક્સ બિન-રેખીય લોડ દ્વારા જનરેટ થાય છે, જેમ કે સિલિકોન નિયંત્રિત રેક્ટિફાયર, સ્વિચિંગ પાવર સપ્લાય વગેરે. આ લોડ દ્વારા ઉત્પન્ન થતી હાર્મોનિક આવર્તન એ ઓપરેટિંગ આવર્તનનો પૂર્ણાંક ગુણાંક છે.ઉદાહરણ તરીકે, ત્રણ તબક્કાના છ-પલ્સ રેક્ટિફાયર મુખ્યત્વે 5મા અને 7મા હાર્મોનિક્સનું ઉત્પાદન કરે છે, જ્યારે ત્રણ તબક્કાના 12-પલ્સ રેક્ટિફાયર મુખ્યત્વે 11મા અને 13મા હાર્મોનિક્સનું ઉત્પાદન કરે છે.
2. ઇન્વર્ટર લોડ જેમ કે ઇન્ટરમીડિયેટ ફ્રીક્વન્સી ફર્નેસ અને ઇન્વર્ટર દ્વારા જનરેટ થતા હાર્મોનિક્સને કારણે, માત્ર ઇન્ટિગ્રલ હાર્મોનિક્સ જ જનરેટ થતું નથી, પણ ફ્રેક્શનલ હાર્મોનિક્સ પણ જનરેટ થાય છે જેની ફ્રીક્વન્સી ઇન્વર્ટરની આવર્તન કરતાં બમણી હોય છે.ઉદાહરણ તરીકે, ત્રણ-તબક્કાના છ-પલ્સ રેક્ટિફાયરનો ઉપયોગ કરીને 820 હર્ટ્ઝ પર કાર્યરત મધ્યવર્તી આવર્તન ભઠ્ઠી માત્ર 5મી અને 7મી હાર્મોનિક્સ જ નહીં, પણ 1640 હર્ટ્ઝ પર અપૂર્ણાંક હાર્મોનિક્સ પણ પેદા કરે છે.
હાર્મોનિક્સ ગ્રીડ સાથે સહ-અસ્તિત્વ ધરાવે છે કારણ કે જનરેટર અને ટ્રાન્સફોર્મર્સ ઓછી માત્રામાં હાર્મોનિક્સ પેદા કરે છે.
2. મધ્યવર્તી આવર્તન ભઠ્ઠીમાં હાર્મોનિક્સનું નુકસાન

મધ્યવર્તી આવર્તન ભઠ્ઠીઓના ઉપયોગમાં, મોટી સંખ્યામાં હાર્મોનિક્સ ઉત્પન્ન થાય છે, જે પાવર ગ્રીડના ગંભીર હાર્મોનિક પ્રદૂષણ તરફ દોરી જાય છે.
1. ઉચ્ચ હાર્મોનિક્સ સર્જ વોલ્ટેજ અથવા કરંટ જનરેટ કરશે.ઉછાળાની અસર એ સિસ્ટમના ટૂંકા ગાળાના ઓવર (નીચા) વોલ્ટેજનો સંદર્ભ આપે છે, એટલે કે, વોલ્ટેજની ત્વરિત પલ્સ જે 1 મિલિસેકન્ડથી વધુ નથી.આ પલ્સ સકારાત્મક અથવા નકારાત્મક હોઈ શકે છે, અને તેમાં શ્રેણી અથવા ઓસીલેટરી પ્રકૃતિ હોઈ શકે છે, જેના કારણે ઉપકરણ બળી જાય છે.
2. હાર્મોનિક્સ ઇલેક્ટ્રિક ઉર્જા અને થર્મોઇલેક્ટ્રિક સાધનોના પ્રસારણ અને ઉપયોગને ઘટાડે છે, વાઇબ્રેશન અને અવાજ ઉત્પન્ન કરે છે, તેની કિનારીઓને વય બનાવે છે, સર્વિસ લાઇફ ઘટાડે છે, અને ખામી અથવા બર્ન પણ કરે છે.
3. તે પાવર સપ્લાય સિસ્ટમના પ્રતિક્રિયાશીલ પાવર વળતર સાધનોને અસર કરે છે;જ્યારે પાવર ગ્રીડમાં હાર્મોનિક્સ હોય છે, ત્યારે કેપેસિટર મૂક્યા પછી કેપેસિટરનું વોલ્ટેજ વધે છે, અને કેપેસિટર દ્વારા પ્રવાહ વધુ વધે છે, જે કેપેસિટરના પાવર લોસને વધારે છે.જો પલ્સ વર્તમાન સામગ્રી વધારે છે, તો કેપેસિટર ઓવર-કરન્ટ અને લોડ થશે, જે કેપેસિટરને વધુ ગરમ કરશે અને કિનારી સામગ્રીના ભંગાણને વેગ આપશે.
4. આ વિદ્યુત ઉપકરણોની ઝડપ અને સેવા જીવનને ઘટાડશે અને નુકસાનમાં વધારો કરશે;તે ટ્રાન્સફોર્મરની ઉપયોગ ક્ષમતા અને ઉપયોગ દરને સીધી અસર કરે છે.તે જ સમયે, તે ટ્રાન્સફોર્મરનો અવાજ પણ વધારશે અને ટ્રાન્સફોર્મરની સર્વિસ લાઇફને મોટા પ્રમાણમાં ટૂંકી કરશે.
5. પાવર ગ્રીડમાં ઘણા હાર્મોનિક સ્ત્રોતો ધરાવતા વિસ્તારોમાં, આંતરિક અને બાહ્ય ઇલેક્ટ્રોનિક કેપેસિટર્સનું પણ મોટી સંખ્યામાં ભંગાણ થયું, અને સબસ્ટેશનમાંના કેપેસિટર બળી ગયા અથવા ટ્રીપ થયા.
6. હાર્મોનિક્સ રિલે પ્રોટેક્શન અને ઓટોમેટિક ડિવાઇસની નિષ્ફળતાનું કારણ બની શકે છે, જેના પરિણામે ઊર્જા માપનમાં મૂંઝવણ થાય છે.આ પાવર સિસ્ટમનો બાહ્ય ભાગ છે.હાર્મોનિક્સ સંચાર સાધનો અને ઇલેક્ટ્રોનિક સાધનોમાં ગંભીર દખલનું કારણ બને છે.તેથી, મધ્યવર્તી આવર્તન ભઠ્ઠીની પાવર ગુણવત્તામાં સુધારો કરવો એ પ્રતિભાવનું મુખ્ય ધ્યાન બની ગયું છે.

ત્રણ, મધ્યવર્તી આવર્તન ભઠ્ઠી હાર્મોનિક નિયંત્રણ પદ્ધતિ.
1. પાવર ગ્રીડના પબ્લિક કનેક્શન પોઈન્ટની શોર્ટ-સર્કિટ ક્ષમતામાં સુધારો કરો અને સિસ્ટમના હાર્મોનિક અવરોધને ઓછો કરો.
2. હાર્મોનિક વર્તમાન વળતર એસી ફિલ્ટર અને સક્રિય ફિલ્ટરને અપનાવે છે.
3. હાર્મોનિક વર્તમાન ઘટાડવા માટે કન્વર્ટર સાધનોની પલ્સ સંખ્યા વધારો.
4. સમાંતર કેપેસિટરના પડઘો અને સિસ્ટમ ઇન્ડક્ટન્સની ડિઝાઇનને ટાળો.
5. ઉચ્ચ-આવર્તન અવરોધિત ઉપકરણ ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ ડીસી ટ્રાન્સમિશન લાઇન પર શ્રેણીમાં જોડાયેલ છે જેથી હાઇ-ઓર્ડર હાર્મોનિક્સના પ્રચારને અવરોધિત કરી શકાય.
7. અનુકૂળ ટ્રાન્સફોર્મર વાયરિંગ મોડ પસંદ કરો.
8. વીજ પુરવઠો માટે સાધનોને જૂથબદ્ધ કરવામાં આવે છે, અને ફિલ્ટરિંગ ઉપકરણ સ્થાપિત થયેલ છે.

ચાર, મધ્યવર્તી આવર્તન ભઠ્ઠી હાર્મોનિક નિયંત્રણ સાધનો
1. હોંગયાન નિષ્ક્રિય ફિલ્ટર ઉપકરણ.

હોંગયાન નિષ્ક્રિય ફિલ્ટર ઉપકરણ.સંરક્ષણ એ કેપેસિટર શ્રેણીનું રેઝિસ્ટર છે, અને નિષ્ક્રિય ફિલ્ટર શ્રેણીમાં કેપેસિટર અને રેઝિસ્ટરથી બનેલું છે, અને ગોઠવણ ચોક્કસ હદ સુધી જોડાયેલ છે.વિશિષ્ટ આવર્તન પર, નીચા અવબાધ લૂપ ઉત્પન્ન થાય છે, જેમ કે 250HZ.આ પાંચમું હાર્મોનિક ફિલ્ટર છે.પદ્ધતિ હાર્મોનિક્સ અને પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિ બંનેને વળતર આપી શકે છે, અને તેનું માળખું સરળ છે.જો કે, આ પદ્ધતિનો મુખ્ય ગેરલાભ એ છે કે તેનું વળતર ગ્રીડના અવરોધ અને કાર્યકારી સ્થિતિથી પ્રભાવિત થાય છે, અને તે સિસ્ટમ સાથે સમાંતર પડઘો પાડવો સરળ છે, પરિણામે હાર્મોનિક એમ્પ્લીફિકેશન, ઓવરલોડ અને લિક્વિડ ક્રિસ્ટલને નુકસાન પણ થાય છે. ફિલ્ટરમોટા પ્રમાણમાં બદલાતા લોડ માટે, ઓછું વળતર અથવા વધુ વળતર આપવું સરળ છે.વધુમાં, તે માત્ર નિશ્ચિત ફ્રિક્વન્સી હાર્મોનિક્સની ભરપાઈ કરી શકે છે, અને વળતર અસર આદર્શ નથી.
2. હોંગયાન સક્રિય ફિલ્ટર સાધનો

સક્રિય ફિલ્ટર્સ સમાન તીવ્રતા અને એન્ટિફેસના હાર્મોનિક પ્રવાહોનું કારણ બને છે.ખાતરી કરો કે પાવર સપ્લાય બાજુ પરનો પ્રવાહ સાઈન વેવ છે.મૂળભૂત ખ્યાલ એ છે કે લોડ હાર્મોનિક વર્તમાનની સમાન તાકાત સાથે વળતર પ્રવાહ બનાવવો અને સ્થિતિને ઉલટાવી, અને પલ્સ વર્તમાનને સાફ કરવા માટે લોડ હાર્મોનિક પ્રવાહ સાથે વળતર પ્રવાહને ઑફસેટ કરવો.આ ઉત્પાદન હાર્મોનિક દૂર કરવાની પદ્ધતિ છે, અને ફિલ્ટરિંગ અસર નિષ્ક્રિય ફિલ્ટર્સ કરતાં વધુ સારી છે.
3. હોંગયાન હાર્મોનિક પ્રોટેક્ટર

હાર્મોનિક પ્રોટેક્ટર કેપેસિટર શ્રેણીના પ્રતિક્રિયા સમાન છે.કારણ કે અવરોધ ખૂબ ઓછો છે, અહીં પ્રવાહ વહેશે.આ વાસ્તવમાં અવબાધનું વિભાજન છે, તેથી સિસ્ટમમાં ઇન્જેક્ટ કરાયેલ હાર્મોનિક પ્રવાહ મૂળભૂત રીતે ઉકેલાઈ જાય છે.

હાર્મોનિક પ્રોટેક્ટર સામાન્ય રીતે નાજુક સાધનોની સામે સ્થાપિત થાય છે.તે ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળી હાર્મોનિક કંટ્રોલ પ્રોડક્ટ્સ છે, જે ઉછાળાની અસરનો પ્રતિકાર કરી શકે છે, 2~65 ગણા ઊંચા હાર્મોનિક્સને શોષી શકે છે અને સાધનોને સુરક્ષિત કરી શકે છે.લાઇટિંગ કંટ્રોલ સિસ્ટમ્સ, કોમ્પ્યુટર, ટેલિવિઝન, મોટર સ્પીડ કંટ્રોલ ઇક્વિપમેન્ટ, અવિરત પાવર સપ્લાય, CNC મશીન ટૂલ્સ, રેક્ટિફાયર, પ્રિસિઝન ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ્સ અને ઇલેક્ટ્રોનિક કંટ્રોલ મિકેનિઝમ્સનું હાર્મોનિક નિયંત્રણ.બિન-રેખીય વિદ્યુત ઉપકરણો દ્વારા ઉત્પન્ન થયેલ આ તમામ હાર્મોનિક્સ વિતરણ પ્રણાલીમાં અથવા સિસ્ટમ સાથે જોડાયેલા ઉપકરણોમાં નિષ્ફળતાનું કારણ બની શકે છે.હાર્મોનિક પ્રોટેક્ટર પાવર જનરેશન સ્ત્રોત પર હાર્મોનિક્સને દૂર કરી શકે છે, અને હાઇ-ઓર્ડર હાર્મોનિક્સ, ઉચ્ચ-આવર્તન અવાજ, પલ્સ સ્પાઇક્સ, સર્જેસ અને ઇલેક્ટ્રિકલ સાધનોમાં અન્ય વિક્ષેપને આપમેળે દૂર કરી શકે છે.હાર્મોનિક પ્રોટેક્ટર પાવર સપ્લાયને શુદ્ધ કરી શકે છે, ઇલેક્ટ્રિકલ સાધનો અને પાવર ફેક્ટર વળતર સાધનોને સુરક્ષિત કરી શકે છે, રક્ષકને આકસ્મિક રીતે ટ્રીપિંગથી અટકાવી શકે છે અને પછી ઉચ્ચ જમીનમાં ઇલેક્ટ્રિકલ સાધનોની સલામત કામગીરી જાળવી શકે છે.