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中频炉谐波治理特性和方案

更新时间:2016-06-07 点击数:305

中频炉应用


       广泛用于有色金属和黑色金属和熔炼、加热。如熔炼生铁、普通钢、不锈钢、工具钢、铜、铝、金、银及合金等;透热锻造用途的钢件、铜件,用于挤压成形的铝锭等;对金属进行调质、淬火等热处理。中频炉加热装置具有体积小、重量轻、效率高、热加工质量优及有利环境等优点,正迅速淘汰燃煤炉、燃气炉、燃油炉及普通电阻炉,是新一代的金属加热设备。


中频炉谐波特性


       中频冶炼炉在冶炼、铸造等行业中应用日益广泛,但中频炉在工作时采用整流和逆变技术,产生了大量电流、电压谐波。谐波对供电系统造成严重污染,使得精密仪器工作过程中产生误动作,增加供电设备的损耗。


       中频感应炉的电源系统是电力系统中数量最大的谐波源,常见的为中频炉和高频感应炉电源等。一般6脉冲中频炉,主要产生5、7、11、13次特征谐波等;对于12脉冲换流中频炉,主要为11、13、23、25次特征谐波。一般情况下,小型换流装置采用6脉冲,较为大型采用12脉冲,如炉变压器接成Y/△/Y型,或者采用两台炉变压器供电。


中频炉面临的问题


       实践表明:中频炉谐波含量85%以上为低次谐波,而系统保护类产品主要面向高次谐波,因此谐波改善轻微几乎可忽略,节能效果难以令人满意,更为严重的是谐波能量大大超出节电设备承受范围,长期使用容易损毁,事故频频,影响企业生产的正常进行。于是,面对众多终端用户的迫切愿望,中频炉节能成为能效领域的老大难问题,困扰着众多行业企业。


      1.中频炉在使用中产生大量的谐波,导致电网中的谐波污染非常严重;


       2.谐波使电能传输和利用的效率降低,使电气设备过热,产生振动和噪声,并使其绝缘老化,使用寿命降低,甚至发生故障或烧毁;


      3.谐波会引起电力系统局部并联谐振或串联谐振,使谐波含量放大,造成电容补偿设备等设备烧毁;


      4.谐波还会引起继电器保护和自动装置误动作,使电能计量出现混乱;


      5.对于电力系统外部,谐波会对通信设备和电子设备产生严重干扰。


      6.功率因数达不到供电局0.90的要求时,造成调整电费罚款。


      7.中频炉功率因数低,大量无功功率由专用变压器提供时,加重了变压器的负担。


      8.还有一种情况:有的用户中频炉在投运功率因数并不低,仅需治理谐波。


      因而,改善中频炉电力品质成为应对的主要着力点。

 
解决方案:


      方案一:集中治理(适用于多台中频电炉同时运行;在配电房安装谐波滤除装置)


      1.采用谐波治理支路(5、7、11次滤波)+无功调节支路,投入滤波补偿装置后,供电系统谐波治理无功补偿都达到要求。


      2.采用有源滤波器(用于滤除动态谐波次数)和谐波治理支路(5、7、11次滤波)+无功调节支路,投入滤波补偿装置后,供电系统无功补偿达到要求。


      方案二:就地治理(在中频炉电源柜旁安装就地谐波滤除装置)


     1. 采用谐波治理支路(5、7、11次滤波),中频炉运行是自动跟踪,谐波就地解决,生产时不影响其他设备的运行,投入后谐波无功达到标准。


     2.采用有源滤波器(频段调节单元)和滤波支路(5、7次滤波),投入后谐波无功达到标准。


中频炉谐波治理特性和方案

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