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電焊機群動補濾波解決方案
發布時間:2012-03-13點擊次數:3346
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。
負載應用
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。
負載諧波特性
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，我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。
面臨的問題
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。
解決方案供選擇:
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.采用諧波治理三相共補支路+分相補償調節支路,投入濾波補償裝置后,供電系統諧波治理和無功補償都達到要求.
2.采用有源濾波器(用于濾除動態諧波次數)和無源濾波支路,投入濾波補償裝置后,供電系統無功補償和諧波治理達到要求.
方案二 就地治理(適用每臺焊機功率比較大，主要諧波源就在焊機)
1.三相平衡焊機采用諧波治理支路(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,投入后諧波無功達到標準.
2.三相不平衡焊機采用濾波支路(3、5、7次濾波)分相補償, 投入后諧波無功達到標準.
負載應用
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。
負載諧波特性
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，我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。
面臨的問題
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。
解決方案供選擇:
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.采用諧波治理三相共補支路+分相補償調節支路,投入濾波補償裝置后,供電系統諧波治理和無功補償都達到要求.
2.采用有源濾波器(用于濾除動態諧波次數)和無源濾波支路,投入濾波補償裝置后,供電系統無功補償和諧波治理達到要求.
方案二 就地治理(適用每臺焊機功率比較大，主要諧波源就在焊機)
1.三相平衡焊機采用諧波治理支路(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,投入后諧波無功達到標準.
2.三相不平衡焊機采用濾波支路(3、5、7次濾波)分相補償, 投入后諧波無功達到標準.