供应中频炉无功补偿 中频炉谐波治理装置

 

 

  广东光达电气有限公司专业为企业量身定制谐波治理方案，具有多年行业无功补偿兼谐波治理经验，多项产品获得国家专利。尤其在中频炉谐波治理方面有独到的见解。

  谐波分为三类，即零序、负序、和正序。零序的谐波如3次，6次，9次，12次，……，产生不变的磁场，使变压器、用电负载、线缆等的磁性损耗大大的增高，特别是造成中性线（零线）过流（是正常电流的3～20倍），并转化为高热而损失电能或产生事故。负序的谐波如2次，5次，8次，11次，……，产生反方向的旋转磁场，使转动设备力矩下降，浪费动力而损失电能；正序的谐波如4次，7次，10次，13次，……，则产生间歇正向磁场，使转动设备转速不稳并与负序分量一起，造成设备的振动和抖动。

  谐波的存在使电力设备损耗增加、寿命缩短、绝缘老化、温度升高。高次谐波的存在对通讯系统工程产生干扰。对自动化产生误动作。加大计量误差。影响设备正常运行。当电网安装有补偿电容时，问题尤其严重。高次谐波可能因电容器组的配置而造成系统谐波放大，产生并联或串联谐振。损坏供、用电设备，或者进入电容器组,造成电容器组过载而发生击穿报废。

  中频电炉属于典型谐波源，产生大量谐波，造成补偿电容器无法正常投入运行，功率因数达不到供电要求的0.9以上。

  一、中频电炉概述

  某铸造公司主要设备为中频电炉，中频电炉属于典型谐波源，产生大量谐波，造成补偿电容器无法正常投入运行，功率因数达不到供电要求的0.9以上，每月产生无功罚款1.2万元左右，变压器温度在夏季达75度，造成电能浪费，寿命缩短。

  中频电炉铸造车间以0.66KV电压供电，其主要负荷为6脉动整流中频炉，整流设备在工作中在把交流变为直流的同时产生大量的谐波，属典型谐波源；谐波电流注入电网，在电网阻抗上产生谐波电压，引起电网电压电流畸变，影响供电质量及运行安全，使线路损耗及电压偏移增加，对电网和工厂本身电气设备均会产生不良的影响。

  三相桥式全波整流电路将工频50HZ整流成脉动的直流电，可以调节的直流电压UD，来调节负载电流。LD为滤波电抗，是把工频和中频网络隔开，并把直流电流滤成平化的波形。逆变电路是8只晶闸管组成单相桥式逆变电路，它将直流电流逆变为交流中频电流，并将它送入负载。负载电路是炉圈与电热电容组成并联谐振。逆变电路的输出频率受负载电路振荡频率控制，工作在略高于负载振荡频率。

  并联变频电路对负载的适应能力特别强，是当前应用最广泛的一种电路，主要是用作中频熔炼和透热的电源。

  特征谐波分析

  1）中频炉的整流装置为6脉动可控整流；
  2）整流装置所产生的谐波为6K＋1次奇次谐波，采用傅立叶级数对电流进行分解变换，可知电流波形含有6K±1次高次谐波，根据对中频炉的测试数据，其谐波电流含有量见下表：

  6脉动桥式换流器谐波电流含有量：（IN／I1）

  谐波次数5，7，11，13，17，19，23，25
  谐波含量0.23，0.11，0.08，0.07，0.02，0.01，0.007，0.006

  中频炉在工作过程中，产生大量的谐波，针对中频炉的测试及计算结果，特征谐波主要以5次为最大，7次，11次，13次谐波电流比较大，电压电流畸变严重。

  二、基础数据

  1、中频炉参数：中频炉由一台变压器独立供电，容量为2吨，视在功率S＝2000KVA，有功功率为P＝1800KW，无功功率为Q＝1020KAR，功率因数为PF＝0.87，供电电压U＝660V，工作电流I＝1750A。
  2、变压器参数：变压器型号为S11－2500KVA，电压为10000V／660V，额定电流为I＝2186A。
  3、实际运行参数：视在功率S＝700KVA－2200KVA，有功功率为P＝600KW－2000KW，无功功率为Q＝550KAR－1150KAR，功率因数为PF＝0.6－0.93，工作电流I＝430A－1924A

  三、滤波补偿装置设计依据

  1、根据电能质量公用电网谐波GB／T14519－1993
  2、根据电能质量电压波动和闪变GB12326－2000
  3、根据供电系统阻抗和相关参数
  4、根据现场测量结果及仿真计算

  四、谐波治理方案

  1、谐波治理目标

  根据企业实际情况，广东光达电气有限公司针对中频炉谐波治理设计了整套滤波方案，综合考虑负荷功率因数、谐波吸收需要和背景谐波，在企业变压器2500KVA0.66KV低压侧安装一套谐波滤波补偿装置ZMSFGD对谐波进行治理。

  滤波装置谐波电流的设计满足国标GB／T14549－93《电能质量公用电网谐波》的管理规定。

  2、谐波治理方案确定

  由于中频炉在工作过程中谐波较大，如5次谐波达到了基波电流的21.5％，对电网、设备本身和其它用户都造成了不同程度的影响。另外，考虑设备的功率因数特点，在设计时要做到谐波消除补偿无功提高功率因数等。

  针对设备的特性本方案采用滤波兼无

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