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    電焊機諧波治理方案

         電焊機實際上就是具有下降外特性的變壓器,將220V和380V交流電變為低壓的直流電,電焊機一般按輸出電源種類可分為兩種,一種是交流電源的;一種是直流電的。直流的電焊機可以說也是一個大功率的整流器,分正負極,交流電輸入時,經變壓器變壓后,再由整流器整流,然后輸出具有下降外特性的電源,輸出端在接通和斷開時會產生巨大的電壓變化,兩極在瞬間短路時引燃電弧,利用產生的電弧來熔化電焊條和焊材,冷卻后來達到使它們結合的目的。焊接變壓器有自身的特點,外特性就是在焊條引燃后電壓急劇下降的特性。

      電焊機使用電能源,將電能瞬間轉換為熱能,電很普遍,電焊機適合在干燥的環境下工作,不需要太多要求,因體積小巧,操作簡單,使用方便,速度較快,焊接后焊縫結實等優點廣乏用于各個領域,特別對要求強度很高的制件特實用,可以瞬間將同種金屬材料(也可將異種金屬連接,只是焊接方法不同)永久性的連接,焊縫經熱處理后,與母材同等強度,密封很好,這給儲存氣體和液體容器的制造解決了密封和強度的問題。

      電阻焊具有生產效率高、低成本、節省材料、易于自動化等特點,由于靈活簡單方便牢固可靠,焊接后甚至與母材同等強度的優點廣乏用于各個工業領域,如航空航天、船舶、能源、電子、汽車、輕工等各工業部門,是重要的焊接工藝之一。

      在負載變化較大的系統中,其無功補償所需的補償量也是變量,快速沖擊負載,如電焊機,軋機等,從電網吸收無功同時產生電壓波動和閃變,降低電動機的有效出力,使產品質量降低,縮短設備的使用壽命,傳統的固定無功補償無法滿足此類系統要求,上海坤友電氣有限公司專門針對這類系統設計,可以根據負荷變化自動跟蹤實時補償,使系統功率因率大于0.9以上,在系統中存在非線性負載,補償無功功率的同時,還能濾除非線性負載產生的諧波電流。

      電焊機在使用的過程中焊機的周圍會產生一定的磁場,電弧燃燒時會向周圍產生輻射,弧光中有紅外線,紫外線等光種,還有金屬蒸汽和煙塵等有害物質,所以操作時必須要做足夠的防護措施。焊接不適合于高碳鋼的焊接,由于焊接焊縫金屬結晶和偏析及氧化等過程,對于高碳鋼來說焊接性能不良,焊后容易開裂,產生熱裂紋和冷裂紋。低碳鋼有良好的焊接性能,但過程中也要操作得當,除銹清潔方面較為煩瑣,有時焊縫會出現夾渣裂紋氣孔咬邊等缺陷,但操作得當會降低缺陷的產生。

      汽車制造行業的焊接設備的應用主要產生的電能質量問題有:功率因數偏低、無功和電壓波動較大、諧波電流和電壓較大、三相不平衡嚴重等。

      一、電壓波動及閃變

      供電系統的電壓波動和閃變多由用戶的波動性負荷所引起。點焊機就屬于典型的波動性負荷,它引起的電壓變化不僅影響焊接質量和焊接效率,而且影響和危害著公共連接點(PCC)上的其它用電設備。

      二、功率因數

      點焊機工作時引起的大量無功可能導致力率電費罰款,無功電流影響變壓器出力,增加變壓器及線路損耗,增加變壓器溫升。

      三、諧波的危害

      1.加大線路損失,使電纜過熱,絕緣老化,降低變壓器額定容量。

      2.使電容器過載發熱,加速電容器老化甚至擊穿。

      3.保護裝置的誤動或拒動,導致區域性停電事故。

      4.造成電網諧振。

      5.影響電動機效率和正常運行,產生震動和噪音,縮短電動機壽命。

      6.損壞電網中敏感設備。

      7.使電力系統各種測量儀表產生誤差。

      8.對通訊、電子類設備產生干擾,引起控制系統故障或失靈。

      9.零序諧波導致中性線電流過大,造成中性線發熱甚至火災。

      四、負序電流

      負序電流使同步發電機的出力下降,產生附加諧振,造成定子各部分不均勻發熱,引起轉子表面發熱;造成電動機端子三相電壓不對稱而使正序分量減小,當電動機機械功率不變時,必將引起定子電流的增加,并造成各相電流的不平衡,從而降低運行效率,使電動機過熱;對變壓器而言,由于負序電流將造成三相電流不對稱,使變壓器容量利用率下降,還造成變壓器的附加能量損失,在變壓器鐵芯磁路中造成附加發熱;負序電流流過電力網時,負序電流雖不做功,但造成電能損失,從而降低了電力網的輸送能力,并容易使系統中以負序分量起動的繼電保護及高頻保護誤動作,從而增加了保護的復雜性。

      諧波治理解決方案選擇:

      方案一集中治理(適用于多臺中頻電爐共用一臺變壓器,并且是同時運行)

      1.采用低壓動態濾波補償三相共補支路+分相補償調節支路,投入低壓動態濾波補償裝置后,供電系統諧波治理無功補償都達到要求。

      2.采用有源電力濾波器(用于濾除動態諧波次數)和無源濾波支路,投入有源電力濾波器后,供電系統無功補償諧波治理達到要求。

      方案二就地治理(適用每臺電焊機功率比較大,主要諧波源就在焊機)

      1.三相平衡焊機采用低壓無源濾波裝置(3、5、7次濾波)共補,自動跟蹤,諧波就地解決,生產時不影響其他設備的運行,投入低壓無源濾波裝置后諧波無功達到標準。

      2.三相不平衡焊機采用低壓無源濾波裝置(3、5、7次濾波)分相補償,投入低壓無源濾波裝置后諧波無功達到標準。


    【上一個】 低壓諧波治理的省電原理 【下一個】 電抗器是怎么分類的?


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